BR112014024968B1 - SYSTEMS IN THE FORM OF BIOIMPLANTS WITH MIXTURE OF PARTICULATE IN POLOXAMER GEL FOR MULTIPHASE RELEASE OF GROWTH FACTORS - Google Patents

SYSTEMS IN THE FORM OF BIOIMPLANTS WITH MIXTURE OF PARTICULATE IN POLOXAMER GEL FOR MULTIPHASE RELEASE OF GROWTH FACTORS Download PDF

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BR112014024968B1
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Sean A. F. Peel
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Abstract

SISTEMA E MÉTODO PARA LIBERAÇÃO MULTIFÁSICA DE FATORES DE CRESCIMENTO, BEM COMO USO DE SEUS COMPONENTES. Um sistema para entrega multifásica de pelo menos um fator de crescimento em um local de tratamento compreende um veículo de entrega para liberar pelo menos um fator de crescimento em um perfil de liberação inicial e um carreador para liberar pelo menos um fator de crescimento em um perfil de liberação sustentada. O perfil de liberação inicial libera pelo menos um fator de crescimento no período de horas a dias, cujo fator de crescimento é liberado em grande quantidade inicialmente, com o restante sendo liberado em quantidades progressivamente mais baixas. O perfil de liberação sustentada libera pelo menos um fator de crescimento no período de dias a semanas, em que o fator de crescimento é liberado por uma quantidade geralmente constante durante tal período. O sistema é particularmente ajustado para aplicações em bioimplantes. A invenção também compreende métodos e kits para entrega multifásica de pelo menos um fator de crescimento. A invenção também compreende sulfato de cálcio como veículo para liberar pelo menos um fator de crescimento em sistemas únicos e multifásicos para entregar pelo menos um fator de crescimento em um local (...).SYSTEM AND METHOD FOR MULTIPHASE RELEASE OF GROWTH FACTORS, AS WELL AS THE USE OF ITS COMPONENTS. A system for multiphased delivery of at least one growth factor to a treatment site comprises a delivery vehicle for delivering at least one growth factor in an initial release profile and a carrier for delivering at least one growth factor in an initial release profile. of sustained release. The initial release profile releases at least one growth factor over a period of hours to days, which growth factor is released in large amounts initially, with the rest being released in progressively lower amounts. The sustained-release profile releases at least one growth factor over a period of days to weeks, where the growth factor is released by a generally constant amount over that period. The system is particularly suited for bioimplant applications. The invention also comprises methods and kits for multiphasic delivery of at least one growth factor. The invention also comprises calcium sulfate as a vehicle to deliver at least one growth factor in single and multiphase systems to deliver at least one growth factor to one location (...).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS DE PATENTE PRÉVIOSCROSS-REFERENCE TO PREVIOUS PATENT APPLICATIONS

[0001] Este pedido de patente é um pedido de patente de continuação em parte de PCT/CA2012/050234, depositado em 11 de abril de 2012, que reivindica prioridade de acordo com a Convenção de Paris do Pedido de Patente US 61/474,049, depositado em 11 de abril de 2011, os conteúdos inteiros de cada pedido de patente são incorporados neste pedido por referência.[0001] This patent application is a continuation patent application in part of PCT/CA2012/050234, filed on April 11, 2012, which claims priority under the Paris Convention of US Patent Application 61/474,049, filed April 11, 2011, the entire contents of each patent application are incorporated into this application by reference.

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[0002] Esta invenção se refere a sistemas e a métodos para liberar substâncias biológicas. Em particular, a invenção se refere à liberação de fatores de crescimento associados com bioimplantes. Mais particularmente, a invenção fornece um sistema e método para produção de um perfil de liberação multifásica de pelo menos um fator de crescimento para melhorar o desempenho do bioimplante.[0002] This invention relates to systems and methods for releasing biological substances. In particular, the invention relates to the release of growth factors associated with bioimplants. More particularly, the invention provides a system and method for producing a multiphase release profile of at least one growth factor to improve bioimplant performance.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[0003] Os fatores de crescimento (GFs) são peptídeos e proteínas que estimulam o crescimento e/ou a diferenciação de células via interação de GFs com receptores de superfícies celulares específicos. Os fatores de crescimento desempenham um papel integrante no reparo e na regeneração de tecidos e a aplicação exógena de GFs pode ser usada para estimular o reparo de vários tecidos e órgãos incluindo ossos, cartilagens, pele e mucosas e aumentar o reparo de tecidos pela estimulação da angiogênese no local do reparo.[0003] Growth factors (GFs) are peptides and proteins that stimulate the growth and/or differentiation of cells via the interaction of GFs with specific cell surface receptors. Growth factors play an integral role in tissue repair and regeneration and exogenous application of GFs can be used to stimulate repair of various tissues and organs including bone, cartilage, skin and mucous membranes and to enhance tissue repair by stimulating the angiogenesis at the repair site.

[0004] A superfamília do fator de transformação do crescimento beta (TGFβ) de fatores de crescimento e de diferenciação secretados em mamíferos tem mais de 30 membros. Estas proteínas diméricas são caracterizadas por uma estrutura conservada baseada em nós de sete cistinas. Regulam a proliferação, diferenciação e migração de muitos tipos celulares, e têm papéis importantes em morfogênese, organogênese, manutenção de tecido e cura de ferida. A superfamília de TGFβ de fatores de crescimento pode ser subdividida em várias subfamílias incluindo a subfamília do fator de transformação do crescimento beta, proteína morfogenética óssea (BMP) e família do fator de crescimento e de diferenciação (GDF) (também chamada de subfamília de BMP), e subfamília de inibina e activina.[0004] The transforming growth factor beta (TGFβ) superfamily of secreted growth and differentiation factors in mammals has more than 30 members. These dimeric proteins are characterized by a conserved structure based on seven cystine knots. They regulate the proliferation, differentiation and migration of many cell types, and have important roles in morphogenesis, organogenesis, tissue maintenance and wound healing. The TGFβ superfamily of growth factors can be subdivided into several subfamilies including the transforming growth factor beta subfamily, bone morphogenetic protein (BMP), and growth and differentiation factor (GDF) family (also called the BMP subfamily). ), and inhibin and activin subfamily.

[0005] A subfamília de BMP da superfamília de TGFβ compreende pelo menos vinte proteínas, incluindo BMP-2, BMP-3 (também conhecida como osteogenina), BMP-3b (também conhecida como fator de crescimento e diferenciação 10, GDF-10), BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7 (também conhecida como proteína osteogênica 1, OP-1), BMP- 8 (também conhecida como proteína osteogênica 2, OP-2), BMP-9, BMP-10, BMP-11 (também conhecida como fator de crescimento e diferenciação 8, GDF-8 ou miostatina), BMP-12 (também conhecida como fator de crescimento e diferenciação 7, GDF-7), BMP-13 (também conhecido como fator de crescimento e diferenciação 6, GDF-6), BMP-14 (também conhecida como fator de crescimento e diferenciação 5, GDF-5), e BMP-15 (para uma revisão, ver por exemplo, Azari et al. Expert Opin Invest Drugs 2001; 10:1677-1686).[0005] The BMP subfamily of the TGFβ superfamily comprises at least twenty proteins, including BMP-2, BMP-3 (also known as osteogenin), BMP-3b (also known as growth and differentiation factor 10, GDF-10) , BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7 (also known as osteogenic protein 1, OP-1), BMP-8 (also known as osteogenic protein 2, OP-2), BMP-9, BMP -10, BMP-11 (also known as growth and differentiation factor 8, GDF-8 or myostatin), BMP-12 (also known as growth and differentiation factor 7, GDF-7), BMP-13 (also known as growth and differentiation factor 6, GDF-6), BMP-14 (also known as growth and differentiation factor 5, GDF-5), and BMP-15 (for a review, see eg Azari et al. Expert Opin Invest Drugs 2001; 10:1677-1686).

[0006] Mostrou-se que BMPs estimulam a síntese de matriz em condroblastos; estimulam a atividade de fosfatase alcalina e a síntese de colágeno em osteoblastos, induzem a diferenciação de progenitores mesenquimais precoces em células osteogênicas (osteoindução), regulam a quimiotaxia de monócitos e células mesenquimais, e regulam a diferenciação de células neurais (para uma revisão, ver por exemplo, Azari et al. Expert Opin Invest Drugs 2001; 10:1677-1686 e Hoffman et al. Appl. Microbiol. Biotech 2001; 57:294-308).[0006] BMPs have been shown to stimulate matrix synthesis in chondroblasts; stimulate alkaline phosphatase activity and collagen synthesis in osteoblasts, induce differentiation of early mesenchymal progenitors into osteogenic cells (osteoinduction), regulate chemotaxis of monocytes and mesenchymal cells, and regulate neural cell differentiation (for a review, see for example, Azari et al., Expert Opin Invest Drugs 2001;10:1677-1686 and Hoffman et al.Appl.Microbiol.Biotech 2001;57:294-308).

[0007] Uma das muitas funções das proteínas BMP é induzir a formação de cartilagens, ossos e tecido conectivo em vertebrados. Os membros mais osteoindutivos da subfamília de BMP são BMP-2, BMP- 4, BMP-6, BMP-7, BMP-8 e BMP-9 (ver, por exemplo, Hoffman et al., Appl. Microbiol Biotech 2001, 57-294-308; Yeh et al., J Cellular Biochem., 2005; 95-173-188; e Boden, Orthopaedic Nursing 2005,24:49-52). Esta capacidade osteoindutiva das BMPs foi muito tempo considerada muito promissora para uma variedade de aplicações terapêuticas e clínicas, incluindo o reparo de fratura; fusão de espinha; tratamento de doenças esqueléticas, regeneração craniana, mandibular, e defeitos ósseos; e em aplicações orais e dentais como dentogênese e cementogênese durante a regeneração de feridas periodontais, enxerto de suporte de extração, aumento da crista alveolar e aumento do seio. Atualmente, BMP-2 humana recombinante vendida como INFUSE® por Medtronic FDA aprovada para o uso na cirurgia de fusão espinhal, para o reparo das falhas de consolidação da fratura e para o uso na cirurgia oral, enquanto e BMP- 7 humana recombinante vendida como OP-1® por Stryker é aprovada como uma alternativa para autoenxerto na falha de consolidação recalcitrante de ossos longos e para fusões espinhais lombares posterolaterais de revisão (intertransversais), onde o autoenxerto e a coleta de medula óssea não são factíveis ou não são esperadas promover fusão.[0007] One of the many functions of BMP proteins is to induce the formation of cartilage, bone and connective tissue in vertebrates. The most osteoinductive members of the BMP subfamily are BMP-2, BMP-4, BMP-6, BMP-7, BMP-8 and BMP-9 (see, for example, Hoffman et al., Appl. Microbiol Biotech 2001, 57 -294-308; Yeh et al., J Cellular Biochem., 2005; 95-173-188; and Boden, Orthopedic Nursing 2005, 24:49-52). This osteoinductive ability of BMPs has long been considered very promising for a variety of therapeutic and clinical applications, including fracture repair; spine fusion; treatment of skeletal diseases, cranial regeneration, mandibular, and bone defects; and in oral and dental applications such as dentogenesis and cementogenesis during periodontal wound regeneration, extraction support grafting, alveolar crest augmentation, and sinus augmentation. Currently, recombinant human BMP-2 sold as INFUSE® by Medtronic FDA approved for use in spinal fusion surgery, for repair of fracture healing failures, and for use in oral surgery, while recombinant human BMP-7 sold as OP-1® by Stryker is approved as an alternative to autograft in the failure of recalcitrant consolidation of long bones and for revision posterolateral (intertransverse) lumbar spinal fusions, where autograft and bone marrow harvesting are not feasible or expected to promote Fusion.

[0008] Outros fatores de crescimento recombinantes que foram usados exogenamente para aumentar o reparo ósseo incluem várias TGFβs (ver Clokie & Bell, J. Craniofacial Surg. 2003, 14:268-77), membros da superfamília de fator de crescimento de fibroblastos (FGFs) (ver Kawaguchi et al., (2007) J. Orthopaedic Res. 25 (4): 480487), membros da superfamília de fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGFs) (ver Hollinger et al., 2008 JBJS 90 (s1):48-54), e fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) (Street et al., 2002 PNAS 99:9656-61).[0008] Other recombinant growth factors that have been used exogenously to enhance bone repair include several TGFβs (see Clokie & Bell, J. Craniofacial Surg. 2003, 14:268-77), members of the fibroblast growth factor superfamily ( (s1 ):48-54), and vascular endothelial growth factor (VEGF) ( Street et al., 2002 PNAS 99:9656-61 ).

[0009] Para estes fatores de crescimento serem eficazes devem ser ativos e disponíveis em uma concentração suficiente no momento em que as densidades críticas das células responsivas apropriadas estão presentes no local do reparo. A meia-vida curta, a instabilidade térmica, a sensibilidade a proteases e/ou a solubilidade de GFs requerem que sua administração em combinação com um carreador alcance esta exigência.[0009] For these growth factors to be effective they must be active and available in a sufficient concentration at a time when critical densities of appropriate responder cells are present at the repair site. The short half-life, thermal instability, protease sensitivity and/or solubility of GFs require that their administration in combination with a carrier meet this requirement.

[00010] Diversos carreadores foram avaliados para a entrega de GFs. Estes incluem esponjas de colágeno fibrosas, hidrogéis de gelatina, géis de fibrina, heparina, polímeros em fase reversa como poloxâmeros, carreadores compostos de ácido polilático (PLA), ácido poliglicólico (PGA) ou seus copolímeros (PLGA), carreadores de PLGA conjugados com heparina e materiais inorgânicos como fosfatos de cálcio. Por exemplo, o bioimplante (GEM-21S®), que é usado para a regeneração periodontal, usa fosfato tricálcico beta (β-TCP) como o carreador de rhPDGF-BB (ver<http://www.osteohealth.com/GEM21S.aspx>).[00010] Several carriers have been evaluated for the delivery of GFs. These include fibrous collagen sponges, gelatin hydrogels, fibrin gels, heparin, reversed phase polymers such as poloxamers, carriers composed of polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA) or their copolymers (PLGA), PLGA carriers conjugated with heparin and inorganic materials such as calcium phosphates. For example, the bioimplant (GEM-21S®), which is used for periodontal regeneration, uses beta tricalcium phosphate (β-TCP) as the rhPDGF-BB carrier (see <http://www.osteohealth.com/GEM21S .aspx>).

[00011] Entretanto, estes carreadores são de eficácia limitada, devido à perda da atividade do fator de crescimento quando associado com o carreador, liberação ineficiente de GF no local de implantação e/ou má proteção contra proteólise e degradação. Por exemplo, o bioimplante Infuse® usa esponja de colágeno tipo I como o carreador de rhBMP-2. O rhBMP-2 é liberado em um surto do carreador e a meia-vida de BMP dentro do local da ferida é 1-3 dias (Winn et al., 1998, Adv. Drug Del. Rev. 31:303; Friess e. al., 1999, Intl. J. Pharm., 187:91). Até o momento, as células-tronco mesenquimais, que regeneram o osso, migraram para o local da ferida somente em frações de um por cento da quantidade original de BMP carregada e estão presentes para estimular estas células para produzir o osso. A solução atual para assegurar um nível eficaz da BMP restante nestes tempos posteriores é aumentar significativamente a quantidade de BMP que é inicialmente carregada. Estas doses aumentadas aumentam o risco de complicações incluindo formação de ossos além do local de implante, autorrespostas imunes e potencialmente câncer. Isto ainda aumenta dramaticamente o custo do implante.[00011] However, these carriers are of limited effectiveness, due to loss of growth factor activity when associated with the carrier, inefficient release of GF at the implantation site, and/or poor protection against proteolysis and degradation. For example, the Infuse® bioimplant uses sponge type I collagen as the rhBMP-2 carrier. rhBMP-2 is released in a carrier burst and the half-life of BMP within the wound site is 1-3 days (Winn et al., 1998, Adv. Drug Del. Rev. 31:303; Friess e.g. al., 1999, Intl. J. Pharm., 187:91). So far, the mesenchymal stem cells, which regenerate bone, have migrated to the wound site in only fractions of one percent of the original amount of loaded BMP and are present to stimulate these cells to produce bone. The current solution to ensuring an effective level of BMP remaining at these later times is to significantly increase the amount of BMP that is initially loaded. These increased doses increase the risk of complications including bone formation beyond the implant site, immune autoresponders and potentially cancer. This still dramatically increases the cost of the implant.

[00012] Por isso, uma necessidade existe na técnica de materiais e métodos que liberam fatores de crescimento com um perfil que minimiza a quantidade do fator de crescimento que tem de ser carregado para alcançar o efeito terapêutico necessário.[00012] Therefore, a need exists in the art for materials and methods that release growth factors with a profile that minimizes the amount of growth factor that must be loaded to achieve the required therapeutic effect.

[00013] Uma estratégia é encapsular o GF em uma matriz polimérica biodegradável que libera o GF com um perfil de liberação sustentada durante muitos dias. Por exemplo, BMPs foram combinadas com ácido polilático (PLA) ou ácido coglicólico polilático (PLGA) para produzir perfis de liberação sustentada. Entretanto a incorporação da BMP no PLA ou PLGA pode desnaturar a BMP reduzindo sua atividade e é difícil manipular o perfil de liberação para otimizar a eficácia do bioimplante. Além disso, a taxa de degradação destes carreadores é tipicamente tal que grandes quantidades de GF permanecem aprisionadas após a cura ser completada. Consequentemente, grandes quantidades de GF têm que ser carregadas nestes polímeros para assegurar que GF suficiente esteja presente nos momentos apropriados.[00013] One strategy is to encapsulate the GF in a biodegradable polymeric matrix that releases the GF with a sustained release profile over many days. For example, BMPs have been combined with polylactic acid (PLA) or polylactic coglycolic acid (PLGA) to produce sustained release profiles. However, incorporation of BMP into PLA or PLGA can denature BMP, reducing its activity, and it is difficult to manipulate the release profile to optimize bioimplant efficacy. Furthermore, the rate of degradation of these carriers is typically such that large amounts of GF remain trapped after curing is complete. Consequently, large amounts of GF have to be loaded into these polymers to ensure that sufficient GF is present at the appropriate times.

[00014] Outra estratégia é imobilizar quimicamente o GF diretamente na superfície do veículo. Entretanto isto pode resultar na perda parcial ou completa da atividade da GF e pode restringir a atividade de GF tal que somente aquelas células diretamente em contato com o veículo sejam capazes de interagir com o GF e responder (ver Steinmuller-Nethl, D. et al., Biomaterials, 2006, 27: 4547-56) o que pode ser indesejável como o efeito pode ser limitado à interface imediata com o carreador e não ao longo do local da ferida.[00014] Another strategy is to chemically immobilize the GF directly on the surface of the vehicle. However, this can result in partial or complete loss of GF activity and can restrict GF activity such that only those cells directly in contact with the vehicle are able to interact with GF and respond (see Steinmuller-Nethl, D. et al. ., Biomaterials, 2006, 27: 4547-56) which may be undesirable as the effect may be limited to the immediate interface with the carrier and not along the wound site.

[00015] A composição do carreador pode influenciar na entrega do GF. Sulfato de cálcio foi considerado desejável como um substituto ósseo e carreador de GF porque é osteocondutivo, biodegradável, biocompatível e não tóxico (Chen et al., J. Craniofacial Surg., 2010, 21:188-197). Entretanto, também é conhecido que sulfato de cálcio tem uma taxa de degradação rápida quando adicionado ao osso in situ e pouca capacidade osteoindutiva, que limitou sua utilidade em implantes ósseos.[00015] The composition of the carrier can influence the delivery of the GF. Calcium sulfate has been considered desirable as a bone substitute and GF carrier because it is osteoconductive, biodegradable, biocompatible and non-toxic (Chen et al., J. Craniofacial Surg., 2010, 21:188-197). However, it is also known that calcium sulfate has a rapid degradation rate when added to bone in situ and poor osteoinductive ability, which has limited its usefulness in bone implants.

[00016] Uma estratégia para manipular a degradação do sulfato de cálcio in situ foi controlar a taxa de degradação alterando as estruturas cristalinas e adicionando polímeros (por exemplo, quitosana) à mistura de implante de sulfato de cálcio (Chen et al., supra). Os pellets de sulfato de cálcio com revestimento de polímero que foram impregnados com BMP podem reduzir a velocidade de ressorção de sulfato de cálcio e aumentar a força compressiva e osteoindução da mistura (Chen et al., supra).[00016] One strategy for manipulating calcium sulfate degradation in situ was to control the rate of degradation by altering crystalline structures and adding polymers (eg, chitosan) to the calcium sulfate implant mixture (Chen et al., supra) . Polymer-coated calcium sulfate pellets that have been impregnated with BMP can reduce the rate of calcium sulfate resorption and increase the compressive strength and osteoinduction of the mixture (Chen et al., supra).

[00017] Compósitos contendo hidroxiapatita (HAp), um componente mineral principal do osso e sulfato de cálcio hemi-hidratado (CSH, gesso) foram usados em enxertos ortopédicos (por exemplo, Damien, C et al., J. Biomed. Mat. Res., 1990, 24: 639-654; Damien, C et al., Spine, 2002, 16: S50-S58; Parsons, J., et al., Annals N.Y. Acad. Sci.). Quando CSH é misturado com salina estéril ou água imediatamente começa a gelificar. Enquanto na HAp em estado gel, fatores de crescimento e/ou vários componentes de matriz podem ser misturados em conjunto com o CSH para formar o compósito de enxerto, que pode ser inserido ou injetado em um defeito ósseo onde se estabelece in situ. Em tais métodos, CSH inicialmente atua como um ligante.Entretanto, a ressorção subsequente do sulfato de cálcio deixa uma matriz porosa para trás com o espaço de crescimento ósseo, que pode ser estimulado pelos fatores de crescimento no compósito endurecido. Similarmente, composições para entregar proteínas osteogênicas incluindo CSH, uma mistura de polímero particulado poroso e uma proteína osteogênica são conhecidas (patente U.S. 5.385.887 e Publicação de Pedido de Patente U.S. No. 2008/0233165, cada um dos quais é incorporado neste pedido por referência como se apresentado em sua totalidade). Em cada um destes métodos, a degradação do sulfato de cálcio é requerida para a liberação de fator de crescimento. Por isso, a regeneração óssea é dependente da taxa da degradação de sulfato de cálcio.[00017] Composites containing hydroxyapatite (HAp), a major mineral component of bone, and calcium sulfate hemihydrate (CSH, gypsum) have been used in orthopedic grafts (eg, Damien, C et al., J. Biomed. Mat. Res., 1990, 24: 639-654; Damien, C et al., Spine, 2002, 16: S50-S58; Parsons, J., et al., Annals N.Y. Acad. Sci.). When CSH is mixed with sterile saline or water it immediately begins to gel. While in gel-state HAp, growth factors and/or various matrix components can be mixed together with the CSH to form the composite graft, which can then be inserted or injected into a bone defect where it establishes in situ. In such methods, CSH initially acts as a binder. However, subsequent resorption of calcium sulfate leaves a porous matrix behind with the bone growth space, which can be stimulated by growth factors in the hardened composite. Similarly, compositions for delivering osteogenic proteins including CSH, a porous particulate polymer blend, and an osteogenic protein are known (U.S. Patent 5,385,887 and U.S. Patent Application Publication No. 2008/0233165, each of which is incorporated into this application by reference as if presented in its entirety). In each of these methods, degradation of calcium sulfate is required for growth factor release. Therefore, bone regeneration is dependent on the rate of calcium sulfate degradation.

[00018] Os enxertos de osso que contêm osso particulado e um componente sólido biocompatível compreendendo CSH e um produto de fosfato de cálcio são conhecidos, mas não envolvem a utilização de CSH ou fosfato de cálcio como um carreador de fator de crescimento (Publicação de Pedido de Patente U.S. No. 2011/0208305, incorporado neste pedido por referência como se apresentado em sua totalidade).[00018] Bone grafts containing particulate bone and a biocompatible solid component comprising CSH and a calcium phosphate product are known, but do not involve the use of CSH or calcium phosphate as a growth factor carrier (Application Publication of U.S. Patent No. 2011/0208305, incorporated into this application by reference as if set forth in its entirety).

[00019] Na natureza, durante a cura da ferida, múltiplos GFs estão presentes dentro do local da ferida e tecido circundante em concentrações variadas em momentos diferentes. Por exemplo, imediatamente seguinte à fratura óssea, as plaquetas no local de injúria liberarão inicialmente grandes quantidades de PDGF, com um declínio agudo nos níveis proteicos dentro do local de fratura durante os dias seguintes (ver Tyndall et al., Clinical Orthopedics and Related Research, 2003, 408: 319-330). De modo inverso, BMP-2 é expressa em todos os estágios do processo de cura da fratura (ver Rasubala et al. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 2003, 41: 173178), embora a quantidade de BMP-2 varie ao longo do tempo (ver Meyer et al. J Bone Jt. Surg 2003, 85-A: 1243-1254). Estima-se que a concentração destes fatores de crescimento seja ordens de grandeza mais baixas do que os usados durante a aplicação terapêutica de GF exógeno devido à combinação da concentração às exigências celulares e aos efeitos sinergísticos dos múltiplos fatores de crescimento. Produzir um sistema que permita a entrega de fatores de crescimento com perfis de liberação multifásica e liberação de múltiplos fatores de crescimento com perfis de liberação diferentes permitiria o uso de bioimplantes com perfis de liberação de GF que mimetizam mais estreitamente a liberação de GF durante o processo de cura natural do que bioimplantes atuais que liberam um fator de crescimento único em um surto ou com liberação sustentada.[00019] In nature, during wound healing, multiple GFs are present within the wound site and surrounding tissue in varying concentrations at different times. For example, immediately following a bone fracture, platelets at the site of injury will initially release large amounts of PDGF, with a sharp decline in protein levels within the fracture site over the next few days (see Tyndall et al., Clinical Orthopedics and Related Research , 2003, 408: 319-330). Conversely, BMP-2 is expressed at all stages of the fracture healing process (see Rasubala et al. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 2003, 41: 173178), although the amount of BMP-2 varies over time. of time (see Meyer et al. J Bone Jt. Surg 2003, 85-A: 1243-1254). The concentration of these growth factors is estimated to be orders of magnitude lower than those used during therapeutic application of exogenous GF due to the combination of concentration with cellular requirements and the synergistic effects of multiple growth factors. Producing a system that allows the delivery of growth factors with multiphase release profiles and the release of multiple growth factors with different release profiles would allow the use of bioimplants with GF release profiles that more closely mimic GF release during the process. of natural healing than current bioimplants that release a single growth factor in a burst or with sustained release.

[00020] Esta informação de referência é fornecida para fins de tornar a informação conhecida acreditada pelo requerente ser de relevância possível para a presente invenção. Nenhuma admissão é necessariamente destinada, nem deve ser interpretada, que qualquer parte da informação precedente constitui técnica prévia contra a presente invenção.[00020] This reference information is provided for the purpose of making known information believed by the applicant to be of possible relevance to the present invention. No admission is necessarily intended, nor should it be construed, that any part of the foregoing information constitutes prior art against the present invention.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[00021] A presente invenção fornece, em um aspecto, um sistema, método e kit da liberação multifásica de pelo menos um fator de crescimento, por exemplo, em um local de tratamento. Com esta finalidade, o sistema da invenção pode ser fornecido como um bioimplante ou similares. Em um aspecto, o método da invenção entrega pelo menos um fator de crescimento em uma liberação inicial seguida da entrega de pelo menos um fator de crescimento em um "perfil de liberação sustentada". A invenção utiliza um sistema de entrega da liberação inicial e um carreador da liberação sustentada.[00021] The present invention provides, in one aspect, a system, method and kit for the multiphasic release of at least one growth factor, for example, at a treatment site. For this purpose, the system of the invention can be provided as a bioimplant or the like. In one aspect, the method of the invention delivers at least one growth factor in an initial release followed by delivery of at least one growth factor in a "sustained release profile". The invention uses an initial release delivery system and a sustained release carrier.

[00022] Em um aspecto, o mesmo fator de crescimento é liberado nos perfis de liberação inicial e sustentada. Em outro aspecto, fatores de crescimento diferentes são liberados, com um primeiro fator de crescimento liberado em um perfil inicial e um segundo fator de crescimento liberado em um perfil de liberação sustentada. Como será conhecido pelos especialistas na técnica, acredita-se que a liberação de dois fatores de crescimento diferentes em tais diferentes maneiras se mimetizem mais estreitamente ao sistema de liberação de fator de crescimento natural em um local de tratamento.[00022] In one aspect, the same growth factor is released in the initial and sustained release profiles. In another aspect, different growth factors are released, with a first growth factor released in an early profile and a second growth factor released in a sustained release profile. As will be known to those skilled in the art, it is believed that the release of two different growth factors in such different ways more closely mimics the natural growth factor delivery system at a treatment site.

[00023] Conforme um aspecto da invenção, é fornecido um carreador que fornece uma liberação sustentada de pelo menos um fator de crescimento, combinado com um veículo de entrega que fornece uma liberação inicial de pelo menos um fator de crescimento. A combinação do carreador e do veículo de entrega resulta em um perfil de liberação multifásica do fator(es) de crescimento. Em modalidades preferenciais, a quantidade de carreador e veículo de entrega é variada para controlar a liberação de pelo menos um GF, em que a quantidade do veículo de entrega e do carreador é fornecida em uma proporção de aproximadamente 0,5 a 4,0:1 (v:v). Em modalidades preferenciais, a quantidade do veículo de entrega usado está entre 0,5 e 10,0 mL. Em modalidades particularmente preferenciais, 0,75-2,5 mL do veículo de entrega são usados com 1 cm3 do carreador. Em modalidades particularmente preferenciais, 1,0 mL do veículo de entrega e 0,5 cm3 do carreador são usados.[00023] As an aspect of the invention, there is provided a carrier that provides a sustained release of at least one growth factor, combined with a delivery vehicle that provides an initial release of at least one growth factor. The combination of carrier and delivery vehicle results in a multiphase release profile of the growth factor(s). In preferred embodiments, the amount of carrier and delivery vehicle is varied to control the release of at least one GF, wherein the amount of delivery vehicle and carrier is provided in a ratio of approximately 0.5 to 4.0: 1 (v:v). In preferred embodiments, the amount of delivery vehicle used is between 0.5 and 10.0 mL. In particularly preferred embodiments, 0.75-2.5 ml of delivery vehicle are used with 1 cm 3 of carrier. In particularly preferred embodiments, 1.0 mL of the delivery vehicle and 0.5 cm 3 of the carrier are used.

[00024] Em modalidades preferenciais, o fator de crescimento ("GF") é membro da superfamília do fator de transformação do crescimento beta (TGFβ). Em modalidades particularmente preferenciais, o fator de crescimento é uma proteína morfogenética óssea (BMP).[00024] In preferred embodiments, the growth factor ("GF") is a member of the transforming growth factor beta (TGFβ) superfamily. In particularly preferred embodiments, the growth factor is a bone morphogenetic protein (BMP).

[00025] Em um aspecto da presente invenção, o carreador ("CAR") é formado de partículas de fosfato de cálcio com um tamanho de menos de 80 mícrons e preferencialmente de menos de 45 mícrons dispersados dentro de uma matriz polimérica que resulta em uma estrutura maior. Em um aspecto, a estrutura é ainda recoberta com uma camada de hidroxiapatita.[00025] In one aspect of the present invention, the carrier ("CAR") is formed from calcium phosphate particles with a size of less than 80 microns and preferably less than 45 microns dispersed within a polymeric matrix that results in a larger structure. In one aspect, the structure is further coated with a layer of hydroxyapatite.

[00026] Em uma modalidade, pelo menos um GF é aplicado como um líquido às partículas de cálcio e então é liofilizado para as partículas antes de combinar-se com a matriz de polímero. Em algumas modalidades, 100% do GF liofilizado se associa com as partículas. Em outras modalidades, menos de 100% do GF liofilizado se associa com as partículas e o restante não se associa com as partículas. Tal composição compreendendo partículas associadas a GF e GF liofilizado que não se associa com partículas pode ser combinada com um veículo de entrega tal que as partículas não associadas estejam distribuídas no veículo de entrega, onde possam ser posteriormente liberadas.[00026] In one embodiment, at least one GF is applied as a liquid to the calcium particles and then lyophilized to the particles before combining with the polymer matrix. In some embodiments, 100% of the lyophilized GF associates with the particles. In other embodiments, less than 100% of the lyophilized GF associates with the particles and the remainder does not associate with the particles. Such a composition comprising GF-associated particles and lyophilized GF that does not associate with particles can be combined with a delivery vehicle such that the unassociated particles are distributed in the delivery vehicle, where they can be later released.

[00027] Em outro aspecto da presente invenção, o carreador é formado misturando um ou mais pós de fosfato de cálcio com uma solução líquida que contém pelo menos um fator de crescimento para produzir um cimento de fosfato de cálcio. Em um aspecto, o cimento então é triturado em partículas com um diâmetro de pelo menos 100 mícrons e preferencialmente entre 0,3 e 3 mm de diâmetro.[00027] In another aspect of the present invention, the carrier is formed by mixing one or more calcium phosphate powders with a liquid solution containing at least one growth factor to produce a calcium phosphate cement. In one aspect, the cement is then ground into particles having a diameter of at least 100 microns and preferably between 0.3 and 3 mm in diameter.

[00028] Em outro aspecto da presente invenção, o carreador compreende partículas de um ou mais sais de cálcio todos com um diâmetro de pelo menos 100 mícrons e preferencialmente entre 0,3 e 3 mm. Um fator de crescimento então é liofilizado para a superfície das partículas do carreador.[00028] In another aspect of the present invention, the carrier comprises particles of one or more calcium salts all with a diameter of at least 100 microns and preferably between 0.3 and 3 mm. A growth factor is then lyophilized onto the surface of the carrier particles.

[00029] Em modalidades preferenciais, o veículo de entrega é um polímero em fase reversa. Em modalidades particularmente preferenciais, o polímero em fase reversa é um poloxâmero, mais particularmente poli(etileneglicol)-em bloco-poli(propilenoglicol)-em bloco-poli(etilenoglicol) poloxâmero 407 (também chamado de Pluronic™ F127) em uma concentração de pelo menos 12% e preferencialmente entre 20 e 40%. Em algumas modalidades particularmente preferenciais, as quantidades de P407 e de carreador são variadas para influenciar na quantidade de GF liberado do carreador e opcionalmente do veículo de entrega.[00029] In preferred embodiments, the delivery vehicle is a reversed phase polymer. In particularly preferred embodiments, the reversed-phase polymer is a poloxamer, more particularly poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol) poloxamer 407 (also called Pluronic™ F127) at a concentration of at least 12% and preferably between 20 and 40%. In some particularly preferred embodiments, the amounts of P407 and carrier are varied to influence the amount of GF released from the carrier and optionally the delivery vehicle.

[00030] Como indicado acima, em um aspecto, o carreador e o veículo de entrega liberam o mesmo fator de crescimento enquanto em outro aspecto, o carreador e o veículo de entrega liberam fatores de crescimento diferentes. Ainda em outro aspecto da invenção, o carreador e o veículo de entrega é cada um adaptado para liberar combinações de dois ou mais fatores de crescimento, com a combinação liberada por cada um sendo a mesma ou diferente.[00030] As indicated above, in one aspect, the carrier and delivery vehicle release the same growth factor while in another aspect, the carrier and delivery vehicle release different growth factors. In yet another aspect of the invention, the carrier and delivery vehicle are each adapted to deliver combinations of two or more growth factors, with the combination released by each being the same or different.

[00031] Dessa forma, em um aspecto, a invenção fornece um sistema da liberação multifásica de fatores de crescimento em um local de tratamento, o sistema compreendendo: - um veículo de entrega compreendendo pelo menos um primeiro fator de crescimento; e - um carreador compreendendo pelo menos um segundo fator de crescimento; - em que: - o veículo de entrega é adaptado para liberar pelo menos um primeiro fator de crescimento em um perfil de liberação inicial ao longo de um primeiro período de tempo; - o carreador é adaptado para liberar pelo menos um segundo fator de crescimento em um perfil de liberação sustentada ao longo de um segundo período de tempo.[00031] Thus, in one aspect, the invention provides a system for the multiphasic release of growth factors at a treatment site, the system comprising: - a delivery vehicle comprising at least a first growth factor; and - a carrier comprising at least a second growth factor; - wherein: - the delivery vehicle is adapted to release at least a first growth factor in an initial release profile over a first period of time; - the carrier is adapted to release at least a second growth factor in a sustained release profile over a second period of time.

[00032] Em outro aspecto, a invenção fornece um método da liberação multifásica de fatores de crescimento, o método compreendendo: - entrega de pelo menos um primeiro fator de crescimento com um perfil de liberação inicial; - entrega de pelo menos um segundo fator de crescimento em um perfil de liberação sustentada.[00032] In another aspect, the invention provides a method of multiphasic release of growth factors, the method comprising: - delivery of at least a first growth factor with an initial release profile; - delivery of at least a second growth factor in a sustained release profile.

[00033] Em um aspecto adicional, a invenção fornece um kit para a entrega multifásica de fatores de crescimento, o kit compreendendo: 1) - um componente de veículo de entrega; 2) - pelo menos um primeiro fator de crescimento associado com o veículo de entrega; 3) - um componente carreador; e 4) - pelo menos um segundo fator de crescimento associado com o carreador.[00033] In a further aspect, the invention provides a kit for the multiphase delivery of growth factors, the kit comprising: 1) - a delivery vehicle component; 2) - at least one first growth factor associated with the delivery vehicle; 3) - a carrier component; and 4) - at least one second growth factor associated with the carrier.

[00034] Ainda em um aspecto adicional, a invenção fornece um kit para a entrega multifásica de fatores de crescimento, o kit compreendendo: - um componente de veículo de entrega; - um componente carreador; - pelo menos um primeiro fator de crescimento que não está associado com o veículo de entrega ou o carreador; e - pelo menos um segundo fator de crescimento associado com o carreador.[00034] In yet a further aspect, the invention provides a kit for the multiphase delivery of growth factors, the kit comprising: - a delivery vehicle component; - a carrier component; - at least one first growth factor that is not associated with the delivery vehicle or carrier; and - at least one second growth factor associated with the carrier.

[00035] Em uma modalidade, o kit compreende pelo menos dois recipientes, em que o primeiro recipiente compreende o veículo de entrega e o segundo recipiente compreende o carreador associado com pelo menos um segundo fator de crescimento e pelo menos um primeiro fator de crescimento. Em modalidades preferenciais, pelo menos um primeiro fator de crescimento mistura-se com o veículo de entrega quando o veículo de entrega é adicionado ao carreador.[00035] In one embodiment, the kit comprises at least two containers, wherein the first container comprises the delivery vehicle and the second container comprises the carrier associated with at least one second growth factor and at least one first growth factor. In preferred embodiments, at least a first growth factor is mixed with the delivery vehicle when the delivery vehicle is added to the carrier.

[00036] A presente invenção também fornece, em um aspecto, um sistema, método e kit para a liberação de pelo menos um fator de crescimento, por exemplo, em um local de tratamento, em que as partículas "de carreador" de sulfato de cálcio alojam pelo menos um fator de crescimento em sua superfície. Com esta finalidade, o sistema da invenção pode ser fornecido como um bioimplante ou similares.[00036] The present invention also provides, in one aspect, a system, method and kit for the release of at least one growth factor, for example, at a treatment site, in which the sulfate "carrier" particles calcium harbor at least one growth factor on their surface. For this purpose, the system of the invention can be provided as a bioimplant or the like.

[00037] Em um aspecto, o método da invenção entrega pelo menos um fator de crescimento em um "perfil de liberação sustentada".[00037] In one aspect, the method of the invention delivers at least one growth factor in a "sustained release profile".

[00038] Em um aspecto da presente invenção, o carreador compreende uma mistura de sulfato de cálcio di-hidratado e partículas de fosfato de cálcio. Em modalidades preferenciais, a proporção de sulfato de cálcio para partículas de fosfato de cálcio é aproximadamente 1:1 ou 2:1.[00038] In one aspect of the present invention, the carrier comprises a mixture of calcium sulfate dihydrate and calcium phosphate particles. In preferred embodiments, the ratio of calcium sulfate to calcium phosphate particles is approximately 1:1 or 2:1.

[00039] Em alguns aspectos da presente invenção, pelo menos um fator de crescimento é liberado em uma fase única do carreador de cálcio. Neste aspecto, GF não é liberado pelo veículo de entrega. Em outros aspectos, pelo menos um fator de crescimento sofre liberação multifásica do carreador de cálcio e do veículo de entrega. Em modalidades preferenciais, a quantidade de carreador e veículo de entrega é variada para controlar a liberação de pelo menos um GF, em que a quantidade do veículo de entrega e do carreador é fornecida em uma proporção de aproximadamente 0,5-4:1 (v:v). Em modalidades preferenciais, a quantidade do veículo de entrega usado está entre 0,5 e 10,0 mL. Em modalidades particularmente preferenciais, 0,5-2,5 mL do veículo de entrega são usados por cm3 do carreador. Em modalidades particularmente preferenciais, 1,0 mL do veículo de entrega e 0,5 cm3 do carreador são usados.[00039] In some aspects of the present invention, at least one growth factor is released in a single phase from the calcium carrier. In this aspect, GF is not released by the delivery vehicle. In other aspects, at least one growth factor undergoes multiphasic release from the calcium carrier and delivery vehicle. In preferred embodiments, the amount of carrier and delivery vehicle is varied to control the release of at least one GF, wherein the amount of delivery vehicle and carrier is provided in a ratio of approximately 0.5-4:1 ( v:v). In preferred embodiments, the amount of delivery vehicle used is between 0.5 and 10.0 mL. In particularly preferred embodiments, 0.5-2.5 ml of delivery vehicle is used per cm 3 of carrier. In particularly preferred embodiments, 1.0 mL of the delivery vehicle and 0.5 cm 3 of the carrier are used.

[00040] Em uma modalidade, pelo menos um GF é aplicado como um líquido às partículas de cálcio e então é liofilizado para as partículas antes de combinar-se com a matriz de polímero.[00040] In one embodiment, at least one GF is applied as a liquid to the calcium particles and then lyophilized to the particles before combining with the polymer matrix.

[00041] Em uma modalidade, o GF é liofilizado tal que algum GF se associa com o carreador e algum GF é separado do carreador. Quando o veículo de entrega é adicionado ao carreador, o GF separado fica associado com o veículo de entrega.[00041] In one embodiment, the GF is freeze-dried such that some GF associates with the carrier and some GF is separated from the carrier. When the delivery vehicle is added to the carrier, the separate GF becomes associated with the delivery vehicle.

[00042] Em modalidades preferenciais, a distribuição de pelo menos um GF para as partículas de cálcio é alterada variando o volume da solução que contém o GF em relação à proteína a ser liofilizada para as partículas. A quantidade de GF ligado em partículas de cálcio pode ser feita mais alta reduzindo o volume da solução usada para entregar o GF. Em modalidades preferenciais, a liofilização de GF para partículas de carreador é realizada em uma proporção 1:1:0,5, em que 1 unidade de GF é misturada com 1 unidade da solução e liofilizada para 0,4 unidades do carreador. Em modalidades particularmente preferenciais, aproximadamente 1,0 mg de de GF é adicionado a aproximadamente 1,0 mL da solução da liofilização para aproximadamente 0,5 cm3 de partículas de cálcio.[00042] In preferred embodiments, the distribution of at least one GF to the calcium particles is altered by varying the volume of the solution containing the GF in relation to the protein to be lyophilized to the particles. The amount of GF bound in calcium particles can be made higher by reducing the volume of solution used to deliver the GF. In preferred embodiments, lyophilization of GF to carrier particles is performed in a 1:1:0.5 ratio, where 1 unit of GF is mixed with 1 unit of the solution and lyophilized to 0.4 units of carrier. In particularly preferred embodiments, approximately 1.0 mg of GF is added to approximately 1.0 mL of the lyophilization solution for approximately 0.5 cm 3 of calcium particles.

[00043] Em um aspecto adicional a invenção fornece um kit para a entrega de fatores de crescimento, o kit compreendendo: - um componente de veículo de entrega; - um componente carreador compreendendo uma pluralidade de partículas de sulfato de cálcio; - pelo menos um segundo fator de crescimento associado com o carreador e opcionalmente, - pelo menos um primeiro fator de crescimento não associado com o carreador que ficará associado com o veículo de entrega quando o veículo de entrega é misturado com pelo menos um primeiro fator de crescimento[00043] In a further aspect the invention provides a kit for the delivery of growth factors, the kit comprising: - a delivery vehicle component; - a carrier component comprising a plurality of calcium sulfate particles; - at least one second growth factor associated with the carrier and optionally, - at least one first growth factor not associated with the carrier which will become associated with the delivery vehicle when the delivery vehicle is mixed with at least one first growth factor growth

[00044] Em modalidades preferenciais, o componente carreador do kit compreende ainda partículas de fosfato de cálcio. Em uma modalidade particularmente preferencial, a proporção de sulfato de cálcio para partículas de fosfato de cálcio é aproximadamente 1:1 ou 2:1.[00044] In preferred embodiments, the carrier component of the kit further comprises calcium phosphate particles. In a particularly preferred embodiment, the ratio of calcium sulfate to calcium phosphate particles is approximately 1:1 or 2:1.

[00045] Em um aspecto adicional, a invenção fornece um kit para a entrega multifásica de fatores de crescimento, o kit compreendendo: - um componente de veículo de entrega; - pelo menos um primeiro fator de crescimento associado com o veículo de entrega; - um componente carreador compreendendo uma pluralidade de partículas de sulfato de cálcio; e - pelo menos um segundo fator de crescimento associado com o carreador.[00045] In a further aspect, the invention provides a kit for the multiphase delivery of growth factors, the kit comprising: - a delivery vehicle component; - at least one first growth factor associated with the delivery vehicle; - a carrier component comprising a plurality of calcium sulfate particles; and - at least one second growth factor associated with the carrier.

[00046] Em modalidades preferenciais, o componente carreador do kit compreende ainda partículas de fosfato de cálcio. Em uma modalidade particularmente preferencial, a proporção de sulfato de cálcio para partículas de fosfato de cálcio é aproximadamente 1:1 ou 2:1.[00046] In preferred embodiments, the carrier component of the kit further comprises calcium phosphate particles. In a particularly preferred embodiment, the ratio of calcium sulfate to calcium phosphate particles is approximately 1:1 or 2:1.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[00047] A invenção será descrita agora com referência às figuras acrescentadas, que são resumidamente descritas abaixo.[00047] The invention will now be described with reference to the appended figures, which are briefly described below.

[00048] A figura 1 ilustra um perfil de liberação sustentada exibido pelo carreador da invenção.[00048] Figure 1 illustrates a sustained release profile exhibited by the carrier of the invention.

[00049] A figura 2 ilustra o perfil de liberação inicial exibido pelo veículo de entrega da invenção.[00049] Figure 2 illustrates the initial release profile displayed by the delivery vehicle of the invention.

[00050] A figura 3 ilustra diferentes perfis de liberação baseados em uma quantidade do fator de crescimento no veículo de entrega e no carreador. Um perfil de liberação multifásica é observado quando os fatores de crescimento são incorporados tanto no veículo de entrega como no carreador (50-50).[00050] Figure 3 illustrates different release profiles based on an amount of growth factor in the delivery vehicle and carrier. A multiphase release profile is observed when growth factors are incorporated into both the delivery vehicle and the carrier (50-50).

[00051] A figura 4 ilustra a atividade in vivo dos bioimplantes onde um fator de crescimento é liberado como mostrado na Figura 3 de acordo com o método da invenção.[00051] Figure 4 illustrates the in vivo activity of bioimplants where a growth factor is released as shown in Figure 3 according to the method of the invention.

[00052] A figura 5 ilustra a formação do novo osso (Osso) em partículas de fosfato de cálcio (CaP) quando um bioimplante produzido de acordo com o método da invenção foi implantado em um camundongo.[00052] Figure 5 illustrates the formation of new bone (bone) in particles of calcium phosphate (CaP) when a bioimplant produced according to the method of the invention was implanted in a mouse.

[00053] A figura 6 ilustra a aparência histológica do novo osso (Osso) formado em um carreador (Carreador) quando o bioimplante produzido de acordo com o método da invenção foi implantado em um camundongo.[00053] Figure 6 illustrates the histological appearance of new bone (Bone) formed in a carrier (Carrier) when the bioimplant produced according to the method of the invention was implanted in a mouse.

[00054] A figura 7 ilustra um perfil de liberação de fator de crescimento estável curto produzido por um carreador produzido de acordo com o método da invenção.[00054] Figure 7 illustrates a release profile of short stable growth factor produced by a carrier produced according to the method of the invention.

[00055] A figura 8 ilustra como um perfil de liberação sustentada pode ser alterado modificando as propriedades do carreador produzido de acordo com o método da invenção.[00055] Figure 8 illustrates how a sustained release profile can be changed by modifying the properties of the carrier produced according to the method of the invention.

[00056] A figura 9A-D ilustra o carreador liofilizado, em que o volume da solução liofilizada foi variado, mas a proteína total liofilizada foi fixada. Os grupos de tratamento 1 (A), 3 (B) e 5 (C) são representados.[00056] Figure 9A-D illustrates the lyophilized carrier, in which the volume of the lyophilized solution was varied, but the total lyophilized protein was fixed. Treatment groups 1 (A), 3 (B) and 5 (C) are represented.

[00057] A figura 10 A-B ilustra a aparência histológica do novo osso formado em torno dos componentes carreadores fosfato de cálcio (A) e sulfato de cálcio (B) usados em um bioimplante produzido de acordo com o método da invenção.[00057] Figure 10 A-B illustrates the histological appearance of new bone formed around the carrier components calcium phosphate (A) and calcium sulfate (B) used in a bioimplant produced according to the method of the invention.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[00058] Os fatores de crescimento (GF) desempenham um papel integrante no reparo e na regeneração de tecidos e GFs exógeno podem ser usados para estimular o reparo de vários tecidos e órgãos. Para fatores de crescimento exógenos serem eficazes no reparo estimulante, eles devem ser conservados no local que requer reparo e protegidos de inativação, sequestro ou degradação. Para alcançar isto, carreadores são usados. Entretanto a liberação de fatores de crescimento de carreadores conhecidos não é ideal e não pode ser facilmente modificada. A invenção atual é baseada em: i) a constatação que a liberação multifásica de fatores de crescimento de um bioimplante aumenta a eficácia do implante; e ii) a constatação de que o uso de sulfato de cálcio como um carreador de fator de crescimento pode melhorar a potência de bioimplantes contendo GF.[00058] Growth factors (GF) play an integral role in tissue repair and regeneration and exogenous GFs can be used to stimulate repair of various tissues and organs. For exogenous growth factors to be effective in stimulating repair, they must be conserved at the site requiring repair and protected from inactivation, sequestration, or degradation. To achieve this, carriers are used. However, the release of growth factors from known carriers is not ideal and cannot be easily modified. The current invention is based on: i) the finding that the multiphasic release of growth factors from a bioimplant increases the effectiveness of the implant; and ii) the finding that the use of calcium sulfate as a growth factor carrier can improve the potency of bioimplants containing GF.

[00059] Os presentes inventores desenvolveram métodos e materiais para aumentar a eficácia, por exemplo, de bioimplantes melhorando a cinética de liberação ou perfil de liberação de fatores de crescimento em sítios de implantação, mantendo a atividade dos fatores de crescimento. Em um aspecto, a presente invenção fornece um sistema de entrega de fator de crescimento e método compreendendo um carreador que contém pelo menos um fator de crescimento, combinado com um veículo de entrega que também contém pelo menos um fator de crescimento. Pelo menos um fator de crescimento liberado pelo carreador e veículo de entrega pode ser o mesmo ou diferente.[00059] The present inventors have developed methods and materials to increase the effectiveness, for example, of bioimplants by improving the release kinetics or release profile of growth factors at implantation sites, while maintaining the activity of the growth factors. In one aspect, the present invention provides a growth factor delivery system and method comprising a carrier that contains at least one growth factor, combined with a delivery vehicle that also contains at least one growth factor. At least one growth factor released by the carrier and delivery vehicle may be the same or different.

[00060] Em outro aspecto, a presente invenção fornece um sistema de entrega de fator de crescimento e método que têm aumentado a eficácia devido ao uso de um carreador compreendendo uma pluralidade de partículas de sulfato de cálcio di-hidratado compreendendo pelo menos um GF na sua superfície, combinado com um veículo de entrega que pode conter opcionalmente pelo menos um GF. Ao contrário, as tentativas prévias de usar sulfato de cálcio como um carreador de GF envolveram partículas de sulfato de cálcio que se incorporam ou se impregnam com o fator de crescimento em vez de revestir a superfície das partículas de cálcio com um GF. Na presente invenção, a degradação de sulfato de cálcio não é requerida para a liberação de GF.[00060] In another aspect, the present invention provides a growth factor delivery system and method that have increased effectiveness due to the use of a carrier comprising a plurality of calcium sulfate dihydrate particles comprising at least one GF in the its surface, combined with a delivery vehicle that may optionally contain at least one GF. In contrast, previous attempts to use calcium sulfate as a GF carrier have involved calcium sulfate particles that become incorporated or impregnated with the growth factor rather than coating the surface of the calcium particles with a GF. In the present invention, calcium sulfate degradation is not required for GF release.

[00061] Em modalidades preferenciais, a quantidade de carreador e veículo de entrega é variada para controlar a liberação de pelo menos um GF, em que a quantidade do veículo de entrega e do carreador é fornecida em uma proporção de aproximadamente 0,5-4,0:1 (v:v). Em modalidades preferenciais, a quantidade do veículo de entrega usado está entre 0,5 e 10,0 mL. Em modalidades particularmente preferenciais, 0,5-2,5 mL do veículo de entrega são usados por cm3 do carreador. Em modalidades particularmente preferenciais, 1,0 mL do veículo de entrega e 0,5 cm3 do carreador são usados.[00061] In preferred embodiments, the amount of carrier and delivery vehicle is varied to control the release of at least one GF, in which the amount of delivery vehicle and carrier is provided in a ratio of approximately 0.5-4 0:1 (v:v). In preferred embodiments, the amount of delivery vehicle used is between 0.5 and 10.0 mL. In particularly preferred embodiments, 0.5-2.5 ml of delivery vehicle is used per cm 3 of carrier. In particularly preferred embodiments, 1.0 mL of the delivery vehicle and 0.5 cm 3 of the carrier are used.

[00062] Em uma modalidade, pelo menos um GF é aplicado como um líquido a pequenas partículas de cálcio (<80 mícrons) e então é liofilizado para as partículas antes de combinar-se com uma matriz de polímero para produzir a estrutura do carreador.[00062] In one embodiment, at least one GF is applied as a liquid to small calcium particles (<80 microns) and then freeze-dried to the particles before combining with a polymer matrix to produce the carrier structure.

[00063] Em outra modalidade, o GF é aplicado como um líquido a partículas grandes (>100 mícrons) e em seguida liofilizado com as partículas que resultam em uma distribuição de GF associado à partícula e isento de partículas.[00063] In another embodiment, the GF is applied as a liquid to large particles (>100 microns) and then lyophilized with the particles resulting in a particle-associated and particle-free GF distribution.

[00064] Em modalidades preferenciais, a distribuição de pelo menos um GF entre sendo associado com as partículas e sendo separado ou "livre" das partículas é alterada variando o volume da solução que contém o GF em relação à quantidade de partículas com as quais é incubado antes da liofilização. A quantidade de GF ligado em partículas pode ser tornada mais alta reduzindo o volume da solução usada para entregar o GF. Em modalidades preferenciais, a liofilização de GF para partículas de carreador é realizada em uma proporção 1:1:0,5, em que 1 unidade de GF é misturada com 1 unidade da solução e liofilizada para 4 unidades do carreador. Em modalidades particularmente preferenciais, aproximadamente 1,0 mg de GF é adicionado a aproximadamente 1,0 mL da solução para liofilização para aproximadamente 0,5 cm3 de partículas de cálcio.[00064] In preferred embodiments, the distribution of at least one GF between being associated with the particles and being separated or "free" from the particles is altered by varying the volume of the solution containing the GF in relation to the amount of particles with which it is incubated before lyophilization. The amount of GF bound into particles can be made higher by reducing the volume of solution used to deliver the GF. In preferred embodiments, lyophilization of GF to carrier particles is performed in a 1:1:0.5 ratio, where 1 unit of GF is mixed with 1 unit of the solution and lyophilized to 4 units of carrier. In particularly preferred embodiments, approximately 1.0 mg of GF is added to approximately 1.0 mL of the lyophilization solution for approximately 0.5 cm 3 of calcium particles.

[00065] O sistema e o método da invenção podem ser usados para uma variedade de aplicações terapêuticas e clínicas, incluindo: reparo de fratura; enxertos ósseos; fusão espinhal; e regeneração de defeitos cranianos, mandibulares e ósseos. Para tais aplicações, o sistema da invenção é preferencialmente fornecido sobre, ou na forma de um bioimplante.[00065] The system and method of the invention can be used for a variety of therapeutic and clinical applications, including: fracture repair; bone grafts; spinal fusion; and regeneration of cranial, mandibular and bone defects. For such applications, the system of the invention is preferably provided on or in the form of a bioimplant.

DefiniçõesDefinitions

[00066] A menos que definido de outra maneira abaixo, todos os termos técnicos e científicos usados neste pedido têm o mesmo significado que comumente entendido por um especialista ordinário na técnica à qual esta invenção pertence.[00066] Unless otherwise defined below, all technical and scientific terms used in this application have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

[00067] Como usado neste pedido, o termo "bioimplante" se refere a um material que é adequado para a implantação e contém um fator de crescimento exógeno ou biologicamente ativo. Como discutido ainda neste pedido, o sistema da presente invenção é preferencialmente usado aplicando o mesmo a um bioimplante. O bioimplante então é fornecido dentro de um corpo de um indivíduo em que o sistema libera pelo menos um fator de crescimento em um perfil de liberação multifásica.[00067] As used in this application, the term "bioimplant" refers to a material that is suitable for implantation and contains an exogenous or biologically active growth factor. As discussed further in this application, the system of the present invention is preferably used by applying it to a bioimplant. The bioimplant is then delivered into an individual's body where the system releases at least one growth factor in a multiphase release profile.

[00068] Como usado neste pedido, o termo "fator de crescimento" se refere a peptídeos e proteínas que estimulam o crescimento e/ou a diferenciação de células via interação dos GFs com receptores de superfícies celulares específicos. Exemplos de fatores de crescimento incluem proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs), fator de transformação do crescimento beta (TGFβ), fatores de crescimento similares à insulina (IGF), fatores de crescimento de fibroblastos (FGFs), fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF) e fator de crescimento endotelial vascular. Em modalidades preferenciais, os fatores de crescimento são BMPs.[00068] As used in this application, the term "growth factor" refers to peptides and proteins that stimulate the growth and/or differentiation of cells via the interaction of GFs with specific cell surface receptors. Examples of growth factors include bone morphogenetic proteins (BMPs), transforming growth factor beta (TGFβ), insulin-like growth factors (IGF), fibroblast growth factors (FGFs), platelet-derived growth factor (PDGF ) and vascular endothelial growth factor. In preferred embodiments, the growth factors are BMPs.

[00069] Por "recombinante" entende-se uma proteína produzida por uma célula hospedeira transientemente transfectada, estavelmente transfectada, ou transgênica ou animal como direcionada por um construto de expressão contendo o cDNA daquela proteína. O termo "recombinante" também engloba sais farmaceuticamente aceitáveis de tal polipeptídeo[00069] By "recombinant" is meant a protein produced by a transiently transfected, stably transfected, or transgenic host cell or animal as directed by an expression construct containing the cDNA of that protein. The term "recombinant" also encompasses pharmaceutically acceptable salts of such polypeptide.

[00070] Como usado neste pedido, o termo "polipeptídeo" ou "proteína" se refere a um polímero de monômeros de aminoácidos que são alfa aminoácidos juntados por ligações amida. Os polipeptídeos, por isso, têm pelo menos dois resíduos de aminoácido de comprimento e são normalmente mais longos. Geralmente, o termo "peptídeo" se refere a um polipeptídeo que tem somente alguns resíduos de aminoácidos de comprimento. Um polipeptídeo, em contraste com um peptídeo, pode compreender qualquer número de resíduos de aminoácidos. Por isso, o termo polipeptídeo incluiu peptídeos bem como sequências mais longas de aminoácidos.[00070] As used in this application, the term "polypeptide" or "protein" refers to a polymer of amino acid monomers that are alpha amino acids joined by amide bonds. Polypeptides, therefore, are at least two amino acid residues in length and are usually longer. Generally, the term "peptide" refers to a polypeptide that is only a few amino acid residues in length. A polypeptide, in contrast to a peptide, can comprise any number of amino acid residues. Therefore, the term polypeptide included peptides as well as longer sequences of amino acids.

[00071] Como usado neste pedido, os termos "proteína morfogenética óssea" ou "proteína morfogênica óssea" ou "BMP" são usados intercambiavelmente e se referem a qualquer membro da subfamília de proteína morfogenética óssea (BMP) da superfamília do fator de transformação do crescimento beta (TGFβ) de fatores de crescimento e de diferenciação, incluindo BMP-2, BMP-3 (também conhecida como osteogenina), BMP-3b (também conhecida como fator de crescimento e de diferenciação 10, GDF-10), BMP-4, BMP-5, BMP- 6, BMP-7 (também conhecida como proteína osteogênica 1, OP-1), BMP-8 (também conhecida como proteína osteogênica 2, OP-2), BMP- 9, BMP-10, BMP-11 (também conhecida como fator de crescimento e de diferenciação 8, GDF-8 ou miostatina), BMP-12 (também conhecida como fator de crescimento e de diferenciação 7, GDF-7), BMP-13 (também conhecida como fator de crescimento e de diferenciação 6, GDF-6), BMP-14 (também conhecida como fator de crescimento e de diferenciação 5, GDF-5), e BMP-15.[00071] As used in this application, the terms "bone morphogenetic protein" or "bone morphogenetic protein" or "BMP" are used interchangeably and refer to any member of the bone morphogenetic protein (BMP) subfamily of the bone-transforming factor superfamily growth factor beta (TGFβ) of growth and differentiation factors, including BMP-2, BMP-3 (also known as osteogenin), BMP-3b (also known as growth and differentiation factor 10, GDF-10), BMP- 4, BMP-5, BMP-6, BMP-7 (also known as osteogenic protein 1, OP-1), BMP-8 (also known as osteogenic protein 2, OP-2), BMP-9, BMP-10, BMP-11 (also known as growth and differentiation factor 8, GDF-8 or myostatin), BMP-12 (also known as growth and differentiation factor 7, GDF-7), BMP-13 (also known as and differentiation factor 6, GDF-6), BMP-14 (also known as growth and differentiation factor 5, GDF-5), and BMP-15.

[00072] Os termos "proteína morfogenética óssea" e "BMP" também englobam variantes alélicas de BMPs, função variantes conservativas de BMPs e BMPs mutantes que conservam a atividade de BMP. A atividade de BMP de tais variantes e mutantes pode ser confirmada por qualquer um dos métodos bem conhecidos na técnica (ver a seção Ensaios para medida a atividade de BMP, abaixo) ou como descrito no Exemplo 1[00072] The terms "bone morphogenetic protein" and "BMP" also encompass allelic variants of BMPs, conservative function variants of BMPs, and mutant BMPs that retain BMP activity. The BMP activity of such variants and mutants can be confirmed by any of the methods well known in the art (see section Assays for measuring BMP activity, below) or as described in Example 1

[00073] Em modalidades preferenciais, a BMP é BMP-2, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8 ou BMP-9. Em modalidades particularmente preferenciais, a BMP é BMP-2, BMP-4 ou BMP-7.[00073] In preferred embodiments, the BMP is BMP-2, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8 or BMP-9. In particularly preferred embodiments, the BMP is BMP-2, BMP-4 or BMP-7.

[00074] Em modalidades preferenciais, a BMP é uma BMP mamífera (por exemplo, BMP-2 mamífera ou BMP-7 mamífera). Em modalidades particularmente preferenciais, a BMP é uma BMP humana (hBMP) (por exemplo, hBMP-2 ou hBMP-7).[00074] In preferred embodiments, the BMP is a mammalian BMP (e.g., mammalian BMP-2 or mammalian BMP-7). In particularly preferred embodiments, the BMP is a human BMP (hBMP) (e.g., hBMP-2 or hBMP-7).

[00075] Como usado neste pedido, o termo "arcabouço" se refere a um material cujo objetivo é fornecer uma estrutura que suporta adesão, migração e crescimento celular em um local de reparo de tecido.[00075] As used in this application, the term "scaffold" refers to a material whose purpose is to provide a structure that supports cell adhesion, migration, and growth at a tissue repair site.

[00076] Como usado neste pedido, o termo "carreador" se refere a componentes únicos ou múltiplos compreendem materiais e é adaptado para liberar pelo menos um fator de crescimento em um local de tratamento em um perfil de "liberação sustentada" durante o período de tempo. Em um aspecto, o período de tempo gasto pelo carreador para liberar pelo menos um fator de crescimento está entre vários dias e várias semanas. Preferencialmente, o carreador é adaptado para liberar pelo menos um fator de crescimento durante o período de semanas.[00076] As used in this application, the term "carrier" refers to single or multiple components comprising materials and is adapted to release at least one growth factor at a treatment site in a "sustained release" profile during the period of time. In one aspect, the period of time taken by the carrier to release at least one growth factor is between several days and several weeks. Preferably, the carrier is adapted to release at least one growth factor over a period of weeks.

[00077] Em modalidades preferenciais, o carreador também atua como um arcabouço ou matriz. Como discutido acima, em um aspecto da invenção, o carreador é formado de partículas de fosfato de cálcio dispersadas dentro de um arcabouço ou matriz de polímero macroporoso. Em um aspecto, o arcabouço ou matriz são ainda recobertos com uma camada de hidroxiapatita. Em outro aspecto da invenção, o carreador é formado de partículas de sulfato de cálcio. Ainda em outro aspecto da invenção, o carreador é uma mistura de partículas de fosfato de cálcio e sulfato de cálcio. Em uma modalidade, pelo menos um fator de crescimento é aplicado como um líquido às partículas de cálcio e em seguida liofilizado para as partículas antes de combinar as partículas com a matriz de polímero. Em modalidades preferenciais, o carreador é um sólido.[00077] In preferred embodiments, the carrier also acts as a scaffold or matrix. As discussed above, in one aspect of the invention, the carrier is formed of calcium phosphate particles dispersed within a macroporous polymer framework or matrix. In one aspect, the scaffold or matrix is further coated with a layer of hydroxyapatite. In another aspect of the invention, the carrier is formed from calcium sulfate particles. In yet another aspect of the invention, the carrier is a mixture of calcium phosphate and calcium sulfate particles. In one embodiment, at least one growth factor is applied as a liquid to the calcium particles and then lyophilized to the particles before combining the particles with the polymer matrix. In preferred embodiments, the carrier is a solid.

[00078] Como usado neste pedido o termo "veículo de entrega" se refere a um material que serve para transportar o carreador. Em um aspecto da invenção, o veículo de entrega compreende ou fica associado com pelo menos um fator de crescimento e é adaptado para liberar pelo menos um fator de crescimento em um local de tratamento em um perfil de liberação inicial ao longo de um período de tempo. Em outros aspectos, o veículo de entrega não compreende inicialmente um fator de crescimento. Ao invés disso, é posteriormente combinado com um GF que não está associado com o carreador antes do uso, por meio disso produzindo a fase inicial da liberação de GF. Em um aspecto, o período de tempo gasto pelo veículo de entrega para liberar pelo menos um fator de crescimento está entre várias horas e vários dias. Em uma modalidade preferencial da invenção, o veículo de entrega libera a maior parte de pelo menos um fator de crescimento em uma "liberação inicial" ou "perfil de liberação inicial" que dura um período de horas. Preferencialmente, o veículo de entrega é adaptado para liberar pelo menos 80% do fator(es) de crescimento contido neste (ou associado a este) dentro de um período de 72 horas. Em modalidades preferenciais, o veículo de entrega é um líquido ou um gel.[00078] As used in this order, the term "delivery vehicle" refers to a material that serves to transport the carrier. In one aspect of the invention, the delivery vehicle comprises or is associated with at least one growth factor and is adapted to deliver the at least one growth factor to a treatment site in an initial release profile over a period of time. . In other respects, the delivery vehicle does not initially comprise a growth factor. Rather, it is later combined with a GF that is not associated with the carrier prior to use, thereby producing the initial phase of GF release. In one aspect, the length of time taken by the delivery vehicle to release at least one growth factor is between several hours and several days. In a preferred embodiment of the invention, the delivery vehicle releases the majority of at least one growth factor in an "initial release" or "initial release profile" that lasts for a period of hours. Preferably, the delivery vehicle is adapted to release at least 80% of the growth factor(s) contained therein (or associated therewith) within a period of 72 hours. In preferred embodiments, the delivery vehicle is a liquid or a gel.

[00079] Em um aspecto, o veículo de entrega da presente invenção pode ser usado para facilitar o manejo das partículas de carreador, em que a combinação do carreador e veículo de entrega resulta na formação de um gel ou betume.[00079] In one aspect, the delivery vehicle of the present invention can be used to facilitate the handling of carrier particles, wherein the combination of carrier and delivery vehicle results in the formation of a gel or bitumen.

[00080] Em um aspecto, o material que forma o veículo de entrega está na forma de um gel. Em modalidades preferenciais, o veículo de entrega é um polímero em fase reversa. Como usado neste pedido, o termo "fase reversa" se refere à propriedade pelo qual o polímero sofre uma transição dependente de temperatura reversível de um líquido para um gel. Em um aspecto, a temperatura de transição está entre 15°C e 37°C. Preferencialmente, a temperatura de transição está entre 15°C e 25°C. Como seria conhecido pelos especialistas na técnica, materiais de "fase normal" aumentam sua viscosidade com um declínio na temperatura. Ao contrário, materiais em fase reversa mostram um declínio na viscosidade quando a temperatura cai abaixo da sua temperatura de transição.[00080] In one aspect, the material that forms the delivery vehicle is in the form of a gel. In preferred embodiments, the delivery vehicle is a reversed phase polymer. As used in this application, the term "reversed phase" refers to the property whereby the polymer undergoes a reversible temperature-dependent transition from a liquid to a gel. In one aspect, the transition temperature is between 15°C and 37°C. Preferably, the transition temperature is between 15°C and 25°C. As would be known to those skilled in the art, "normal phase" materials increase in viscosity with a decline in temperature. In contrast, reversed-phase materials show a decline in viscosity when the temperature drops below their transition temperature.

[00081] Em modalidades particularmente preferenciais, o polímero em fase reversa é um poloxâmero, mais particularmente Pluronic™ F127 (também conhecido como poloxâmero 407 ou P407).[00081] In particularly preferred embodiments, the reversed phase polymer is a poloxamer, more particularly Pluronic™ F127 (also known as poloxamer 407 or P407).

[00082] Em modalidades particularmente preferenciais, a solução de polímero P407 está entre 20 e 40%[00082] In particularly preferred embodiments, the P407 polymer solution is between 20 and 40%

[00083] Em modalidades preferenciais, a quantidade de carreador e veículos de entrega usada em um bioimplante é alterada para influenciar na quantidade de GF liberado do bioimplante.[00083] In preferred embodiments, the amount of carrier and delivery vehicles used in a bioimplant is altered to influence the amount of GF released from the bioimplant.

[00084] Como usado neste pedido, o termo "liberação sustentada" ou "perfil de liberação sustentada" se refere à liberação de pelo menos um fator de crescimento, pelo carreador, durante o período de vários dias ou semanas com a quantidade liberada durante um período inicial que é similar ou menor que a quantidade liberada durante o mesmo período após vários dias ou semanas da implantação. Preferencialmente, um perfil de liberação sustentada dura pelo menos uma semana. Como será entendido pelos especialistas na técnica,tipicamente, a quantidade do fator de crescimento liberado em um perfil de liberação sustentada durante os três primeiros dias será menos do que a quantidade liberada durante os sete dias seguintes.[00084] As used in this application, the term "sustained release" or "sustained release profile" refers to the release of at least one growth factor by the carrier over a period of several days or weeks with the amount released during a initial period that is similar to or less than the amount released during the same period several days or weeks after implantation. Preferably, a sustained release profile lasts at least one week. As will be appreciated by those skilled in the art, typically, the amount of growth factor released in a sustained release profile during the first three days will be less than the amount released during the next seven days.

[00085] Como usado neste pedido o termo "liberação inicial" ou "perfil de liberação inicial" se refere à liberação inicial, pelo veículo de entrega, de uma grande quantidade de pelo menos um fator de crescimento seguido de quantidades progressivamente menores liberadas durante o período de horas ou dias. Em um aspecto, um perfil de liberação inicial resulta na entrega de pelo menos 80% do fator(es) de crescimento carregado dentro de um período de aproximadamente 72 horas. Um perfil de liberação inicial é ilustrado na Figura 2.[00085] As used in this application the term "initial release" or "initial release profile" refers to the initial release, by the delivery vehicle, of a large amount of at least one growth factor followed by progressively smaller amounts released during the period of hours or days. In one aspect, an initial release profile results in the delivery of at least 80% of the loaded growth factor(s) within a period of approximately 72 hours. An initial release profile is illustrated in Figure 2.

[00086] Como usado neste pedido, o termo "liberação multifásica" se refere a uma liberação inicial de pelo menos um fator de crescimento durante um período inicial de tempo, seguido de liberação "sustentada" de pelo menos um fator de crescimento ao longo de um segundo período de tempo. Preferencialmente, o período inicial de tempo é aproximadamente várias horas e o segundo período de tempo é aproximadamente vários dias a semanas. Tal perfil de liberação também pode ser referido como "liberação bifásica" uma vez que ocorre em dois estágios. Em modalidades preferenciais, a liberação inicial é fornecida pelo sistema de entrega da invenção e a liberação "sustentada" é fornecida pelo carreador da invenção.[00086] As used in this application, the term "multiphased release" refers to an initial release of at least one growth factor over an initial period of time, followed by "sustained" release of at least one growth factor over the course of a second period of time. Preferably, the initial period of time is approximately several hours and the second period of time is approximately several days to weeks. Such a release profile can also be referred to as "biphasic release" as it occurs in two stages. In preferred embodiments, the initial release is provided by the delivery system of the invention and the "sustained" release is provided by the carrier of the invention.

[00087] Como usado neste pedido, o termo "potência" se refere a uma medida da atividade de fármaco expressa em relação à quantidade requerida para produzir um efeito da dada intensidade.[00087] As used in this application, the term "potency" refers to a measure of drug activity expressed in relation to the amount required to produce an effect of given intensity.

[00088] Em um aspecto da invenção, o componente de veículo de entrega compreende pelo menos 10% e não mais de 50% da quantidade total do fator(es) de crescimento entregue pelo sistema da invenção e o componente carreador compreende pelo menos 50% da quantidade total do fator(es) de crescimento entregue pelo sistema.[00088] In one aspect of the invention, the delivery vehicle component comprises at least 10% and not more than 50% of the total amount of growth factor(s) delivered by the system of the invention and the carrier component comprises at least 50% of the total amount of growth factor(s) delivered by the system.

Ensaios para medida da atividade de BMPAssays to measure BMP activity

[00089] Os ensaios para caracterizar a função in vitro e in vivo de BMPs recombinantes são bem conhecidos na técnica, (ver, por exemplo, Patente U.S. No. 4.761.471; Patente U.S. No. 4.789.732; Patente U.S. No. 4.795.804; Patente U.S. No. 4.877.864; Patente U.S. No. 5.013.649; Patente U.S. No. 5.166.058; Patente U.S. No. 5.618.924; Patente U.S. No. 5.631.142; Patente U.S. No. 6.150.328; Patente U.S. No. 6.593.109; Clokie e Urist, Plast. Reconstr. Surg. 2000; 105:628-637; Kirsch et al., EMBO J 2000; 19:3314-3324; Vallejo et al., J. Biotech. 2002; 94:185-194; Peel et al., J. Craniofacial. Surg. 2003; 14:284-291; e Hu et al., Growth Factors, 2004; 22:29-33).[00089] Assays to characterize the in vitro and in vivo function of recombinant BMPs are well known in the art, (see, for example, U.S. Patent No. 4,761,471; U.S. Patent No. 4,789,732; U.S. Patent No. 4,795 804; U.S. Patent No. 4,877,864; U.S. Patent No. 5,013,649; U.S. Patent No. 5,166,058; U.S. Patent No. 5,618,924; U.S. Patent No. 5,631,142; U.S. Patent No. 6,150,328 ; U.S. Patent No. 6,593,109; Clokie and Urist, Plast.Restr.Surgi.2000;105:628-637;Kirsch et al., EMBO J 2000;19:3314-3324;Vallejo et al., J. Biotech 2002;94:185-194;Peel et al., J. Craniofacial.Surg.2003;14:284-291;and Hu et al., Growth Factors, 2004;22:29-33).

[00090] Tais ensaios incluem: ensaios in vivo para quantificar a atividade osteoindutiva de uma BMP após implantação (por exemplo, em músculo das costas ou área torácica) em um roedor (por exemplo, um rato ou um camundongo) (ver, por exemplo, a Patente U.S. No. 4.761.471; Patente U.S. No. 4.789.732; Patente U.S. No. 4.795.804; Patente U.S. No. 4.877.864; Patente U.S. No. 5.013.649; Patente U.S. No. 5.166.058; Patente U.S. No. 5.618.924; Patente U.S. No. 5.631.142; Patente U.S. No. 6.150.328; Patente U.S. No. 6.503.109; Kawai e Urist., Clin. Orthop. Relat. Res., 1988; 222:262-267; Clokie e Urist, Plast. Reconstr. Surg., 2000; 105:628-637; e Hu et al., Growth Factors, 2004; 22:29-33); ensaios in vivo para quantificar a atividade de uma BMP para regenerar defeitos cranianos causados pelo trefinador em mamíferos (por exemplo, ratos, cães ou macacos) (ver, por exemplo, a Patente U.S. No. 4.761.471 e Patente U.S. No. 4.789.732); ensaios in vitro para quantificar a atividade de uma BMP para induzir a proliferação de células de cartilagem cultivadas in vitro (ver, por exemplo, a Patente U.S. No. 4.795.804); ensaios in vitro para quantificar a atividade de uma BMP para induzir a atividade de fosfatase alcalina em células de músculos cultivadas in vitro (por exemplo, células C2C12, ATCC No. CRL-1772) ou células estromais de medula óssea (por exemplo, células murinas W-20, ATCC No. CRL-2623) (ver, por exemplo, a Patente U.S. No. 6.593.109; Ruppert et al., Eur J Biochem 1996; 237:295-302; Kirsch et al., EMBO J, 2000; 19:3314-3324; Vallejo et al., J Biotech, 2002; 94:185-194; Peel et al., J Craniofacial Surg., 2003; 14:284-291; e Hu et al., Growth Factors, 2004; 22:29-33); ensaios in vitro para quantificar a atividade de uma BMP para induzir expressão de receptor de FGF 2 (FGFR3) em linhagens celulares progenitoras mesenquimais cultivadas (por exemplo, células murinas C3H10T1-2) (ver, por exemplo, Vallejo et al. J Biotech 2002; 94:185-194); ensaios in vitro para quantificar a atividade de uma BMP para induzir a síntese de proteoglicano em células de botão de pata de frango (ver, por exemplo, Ruppert et al., Eur J Biochem 1996; 237:295-302); e ensaios in vitro para quantificar a atividade de uma BMP para induzir o tratamento com osteocalcina nas células estromais de medula óssea (por exemplo, células murinas W- 20; ATCC No. CRL-2623) (ver, por exemplo, a Patente U.S. No. 6.593.109).[00090] Such assays include: in vivo assays to quantify the osteoinductive activity of a BMP after implantation (e.g. in back muscle or thoracic area) in a rodent (e.g. a rat or a mouse) (see e.g. , U.S. Patent No. 4,761,471; U.S. Patent No. 4,789,732; U.S. Patent No. 4,795,804; U.S. Patent No. 4,877,864; U.S. Patent No. 5,013,649; U.S. Patent No. 5,166,058; U.S. Patent No. 5,618,924; U.S. Patent No. 5,631,142; U.S. Patent No. 6,150,328; U.S. Patent No. 6,503,109; Kawai and Urist., Clin. Orthop.Report. Res., 1988; 222: 262-267, Clokie and Urist, Plast.Restr.Surg., 2000;105:628-637;and Hu et al., Growth Factors, 2004;22:29-33); in vivo assays to quantify the activity of a BMP to regenerate trephinator-caused cranial defects in mammals (e.g., rats, dogs, or monkeys) (see, e.g., U.S. Patent No. 4,761,471 and U.S. Patent No. 4,789. 732); in vitro assays to quantify the activity of a BMP to induce proliferation of in vitro cultured cartilage cells (see, for example, U.S. Patent No. 4,795,804); in vitro assays to quantify the activity of a BMP to induce alkaline phosphatase activity in in vitro cultured muscle cells (eg, C2C12 cells, ATCC No. CRL-1772) or bone marrow stromal cells (eg, murine cells W-20, ATCC No. CRL-2623) (see, for example, U.S. Patent No. 6,593,109; Ruppert et al., Eur J Biochem 1996; 237:295-302; Kirsch et al., EMBO J, 2000; 19:3314-3324; Vallejo et al., J Biotech, 2002; 94:185-194; Peel et al., J Craniofacial Surg., 2003; 14:284-291; and Hu et al., Growth Factors , 2004; 22:29-33); in vitro assays to quantify the activity of a BMP to induce FGF receptor 2 (FGFR3) expression in cultured mesenchymal progenitor cell lines (eg, murine C3H10T1-2 cells) (see, for example, Vallejo et al. J Biotech 2002 ;94:185-194); in vitro assays to quantify the activity of a BMP to induce proteoglycan synthesis in chicken foot bud cells (see, for example, Ruppert et al., Eur J Biochem 1996; 237:295-302); and in vitro assays to quantify the activity of a BMP to induce osteocalcin treatment in bone marrow stromal cells (e.g., murine W-20 cells; ATCC No. CRL-2623) (see, e.g., U.S. Patent No. 6,593,109).

Ensaios para medida da ligação e liberação de BMPAssays for measurement of BMP binding and release

[00091] Vários ensaios podem ser usados para medir a ligação e a liberação de BMP recombinante de um carreador. Por exemplo, a quantidade da proteína BMP recombinante pode ser quantificada por qualquer uma das técnicas bem conhecidas na técnica, incluindo dot blots, imunoensaio (por exemplo, ensaios imunoabsorventes ligados à enzima, ELISA), a medida do aumento na radioatividade presente no tampão de liberação quando o bioimplante incorpora a BMP radiomarcada e cromatografia (por exemplo, cromatografia líquida de alta pressão, HPLC e cromatografia de troca iônica).[00091] Various assays can be used to measure the binding and release of recombinant BMP from a carrier. For example, the amount of recombinant BMP protein can be quantified by any of the techniques well known in the art, including dot blots, immunoassay (e.g., enzyme-linked immunosorbent assays, ELISA), measuring the increase in radioactivity present in the BMP buffer. release when the bioimplant incorporates radiolabeled BMP and chromatography (eg, high-pressure liquid chromatography, HPLC, and ion-exchange chromatography).

[00092] Tais métodos são bem conhecidos na técnica (por exemplo, ver, Harlow and Lane, Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press. 1999; Gosling, ed., Immunoassays: A Practical Approach, Oxford University Press. 2000; Oliver, ed., HPLC of Macromolecules: A Practical Approach., Oxford University Press, 1998; Millner, ed., High Resolution Chromatography: A Practical Approach. Oxford University Press, 1999; Hockfield et al., Selected Methods for Antibody and Nucleic Acid Probes. Cold Spring Harbor Laboratory Press. 1993; Gore, ed., Spectrophotometry and Spectrofluorimetry: A Practical Approach. Oxford University Press, 2000).[00092] Such methods are well known in the art (for example, see, Harlow and Lane, Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press. 1999; Gosling, ed., Immunoassays: A Practical Approach, Oxford University Press. 2000; Oliver, ed., HPLC of Macromolecules: A Practical Approach., Oxford University Press, 1998; Millner, ed., High Resolution Chromatography: A Practical Approach. Oxford University Press, 1999; Hockfield et al., Selected Methods for Antibody and Nucleic Acid Probes, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1993; Gore, ed., Spectrophotometry and Spectrofluorimetry: A Practical Approach, Oxford University Press, 2000).

[00093] Por exemplo, protocolos para análise de radioimunoensaio de proteínas BMP foram descritos (ver, por exemplo, a Patente U.S. No. 4.857.456). Por exemplo, protocolos para análise de imunomarcação de proteínas BMP foram descritos (ver, por exemplo, Wang et al. Proc Natl Acad Sci USA 1990; 87:2220-2224). Por exemplo, kits de ELISA para quantificação de níveis proteicos de BMP- 2 humana, de rato ou de camundongo estão comercialmente disponíveis, por exemplo, de R&D Systems (catálogo #DBP200, PDBP200 ou SBP200). Por exemplo, os kits de ELISA para quantificação de níveis proteicos de BMP-7 humana estão comercialmente disponíveis, por exemplo, de R&D Systems (catálogo #DY354 ou DY354E).[00093] For example, protocols for radioimmunoassay analysis of BMP proteins have been described (see, for example, U.S. Patent No. 4,857,456). For example, protocols for immunostaining analysis of BMP proteins have been described (see, for example, Wang et al. Proc Natl Acad Sci USA 1990; 87:2220-2224). For example, ELISA kits for quantifying human, rat, or mouse BMP-2 protein levels are commercially available, for example, from R&D Systems (catalog #DBP200, PDBP200, or SBP200). For example, ELISA kits for quantifying human BMP-7 protein levels are commercially available, for example, from R&D Systems (catalog #DY354 or DY354E).

KitsKits

[00094] Em um aspecto, a invenção fornece um kit para conter o sistema descrito neste pedido. Em uma modalidade, o kit compreende os componentes necessários para produzir o veículo de entrega e o carreador bem como os fatores de crescimento necessários. Isto é, o kit da invenção compreenderia os componentes necessários para produzir o veículo de entrega e o carreador bem como pelo menos um fator de crescimento que se associa, ou posteriormente ficará associado com o veículo de entrega e pelo menos um fator de crescimento associado com o carreador.[00094] In one aspect, the invention provides a kit to contain the system described in this application. In one embodiment, the kit comprises the components needed to produce the delivery vehicle and carrier as well as the necessary growth factors. That is, the kit of the invention would comprise the components necessary to produce the delivery vehicle and the carrier as well as at least one growth factor that is associated, or later will be associated with the delivery vehicle and at least one growth factor associated with the carrier.

[00095] O kit preferencialmente compreende um recipiente compreendendo o carreador para o qual pode ser carregado ou recoberto com fator(es) de crescimento associado.[00095] The kit preferably comprises a container comprising the carrier into which it can be loaded or coated with associated growth factor(s).

[00096] Preferencialmente, o veículo de entrega e qualquer fator(es) de crescimento associado são mantidos em recipientes separados, que podem ser combinados no momento do uso. Isto seria particularmente preferencial em casos onde o veículo de entrega pode compreender um líquido ou um gel. Em tal caso, onde o veículo de entrega compreende tanto o(s) fator(es) de crescimento associado(s) como um líquido ou o gel, o(s) fator(es) de crescimento associado(s) pode ser mantido em um recipiente separado como um pó liofilizado. No momento do uso, o fator(es) de crescimento, na forma de pó, pode ser combinado com o líquido ou veículo de entrega de gel.[00096] Preferably, the delivery vehicle and any associated growth factor(s) are kept in separate containers, which can be combined at the time of use. This would be particularly preferred in cases where the delivery vehicle may comprise a liquid or a gel. In such a case, where the delivery vehicle comprises both the associated growth factor(s) as a liquid or gel, the associated growth factor(s) may be kept in a separate container as a lyophilized powder. At the time of use, the growth factor(s), in powder form, may be combined with the liquid or gel delivery vehicle.

[00097] Em uma modalidade preferencial, o kit da invenção compreenderia pelo menos três recipientes de cada um dos seguintes: 1) o componente do veículo de entrega; 2) pelo menos um primeiro fator de crescimento (isto é, o(s) fator(es) de crescimento associado(s) com o veículo de entrega); e, 3) o carreador e pelo menos um segundo fator de crescimento (isto é, o(s) fator(es) de crescimento associado(s) com o carreador). Em uso, pelo menos um primeiro fator de crescimento, na forma de pó, é combinado com o veículo de entrega em forma de líquido ou gel e a mistura então é aplicada ao carreador para o qual pelo menos um segundo fator de crescimento foi pré- carregado.[00097] In a preferred embodiment, the kit of the invention would comprise at least three containers of each of the following: 1) the delivery vehicle component; 2) at least one first growth factor (ie, the growth factor(s) associated with the delivery vehicle); and, 3) the carrier and at least one second growth factor (ie, the growth factor(s) associated with the carrier). In use, at least one first growth factor, in powder form, is combined with the delivery vehicle in liquid or gel form and the mixture then applied to the carrier for which at least one second growth factor has been pre-mixed. loaded.

[00098] Em outra modalidade preferencial, o kit da invenção compreenderia pelo menos dois recipientes cada um compreendendo o seguinte: 1) o componente do veículo de entrega; e 2) o carreador de sulfato de cálcio e pelo menos um fator de crescimento associado com o carreador e outro fator de crescimento que não está associado com o carreador. Em uso, o veículo de entrega de forma de líquido ou gel é aplicado ao carreador e associado ao GF (ligado ou carregado no GF) e ao fator de crescimento que não está associado com o carreador (GF "livre"). O GF livre então fica incluído no veículo de entrega.[00098] In another preferred embodiment, the kit of the invention would comprise at least two containers each comprising the following: 1) the delivery vehicle component; and 2) the calcium sulfate carrier and at least one growth factor associated with the carrier and one other growth factor that is not associated with the carrier. In use, the delivery vehicle in liquid or gel form is applied to the carrier and associated with the GF (bound or loaded on the GF) and growth factor that is not associated with the carrier ("free" GF). The free GF is then included in the delivery vehicle.

[00099] Em uma modalidade preferencial, o carreador é compreendido de uma mistura de partículas de fosfato de cálcio e sulfato de cálcio. Em modalidades particularmente preferenciais da presente invenção, o carreador é compreendido de uma mistura de partículas de fosfato de cálcio e sulfato de cálcio em uma proporção de aproximadamente 1:1 ou 2:1. Preferencialmente, o carreador é recoberto de pelo menos um fator de crescimento.[00099] In a preferred embodiment, the carrier is comprised of a mixture of calcium phosphate and calcium sulfate particles. In particularly preferred embodiments of the present invention, the carrier is comprised of a mixture of calcium phosphate and calcium sulfate particles in approximately a 1:1 or 2:1 ratio. Preferably, the carrier is coated with at least one growth factor.

[000100] Ainda em outra modalidade preferencial, o kit da invenção compreenderia pelo menos três recipientes de cada um dos seguintes: 1) o componente do veículo de entrega; 2) pelo menos um primeiro fator de crescimento (isto é, o(s) fator(es) de crescimento associado(s) com o veículo de entrega); e, 3) o carreador de sulfato de cálcio e pelo menos um segundo fator de crescimento (isto é, o(s) fator(es) de crescimento associado(s) com o carreador). Em uso, pelo menos um primeiro fator de crescimento, na forma de pó, é combinado com o veículo de entrega em forma de líquido ou gel e a mistura então é aplicada ao carreador para o qual pelo menos um segundo fator de crescimento foi pré-carregado.[000100] In yet another preferred embodiment, the kit of the invention would comprise at least three containers of each of the following: 1) the component of the delivery vehicle; 2) at least one first growth factor (ie, the growth factor(s) associated with the delivery vehicle); and, 3) the calcium sulfate carrier and at least one second growth factor (ie, the growth factor(s) associated with the carrier). In use, at least one first growth factor, in powder form, is combined with the delivery vehicle in liquid or gel form and the mixture then applied to the carrier for which at least one second growth factor has been pre-mixed. loaded.

[000101] Em uma modalidade preferencial, o carreador é compreendido de uma mistura de partículas de fosfato de cálcio e sulfato de cálcio. Em modalidades particularmente preferenciais da presente invenção, o carreador é compreendido de uma mistura de partículas de fosfato de cálcio e sulfato de cálcio em uma proporção de aproximadamente 1:1 ou 2:1. Preferencialmente o carreador é recoberto com pelo menos um fator de crescimento.[000101] In a preferred embodiment, the carrier is comprised of a mixture of calcium phosphate and calcium sulfate particles. In particularly preferred embodiments of the present invention, the carrier is comprised of a mixture of calcium phosphate and calcium sulfate particles in approximately a 1:1 or 2:1 ratio. Preferably the carrier is coated with at least one growth factor.

[000102] Em um aspecto, o kit da invenção pode compreender qualquer reagente necessário e/ou instrumentos e/ou instruções e/ou vasos conforme possam ser necessários.[000102] In one aspect, the kit of the invention may comprise any necessary reagents and/or instruments and/or instructions and/or vessels as may be necessary.

EXEMPLOSEXAMPLES

[000103] A presente invenção será descrita agora por meio dos seguintes exemplos. Estes exemplos ilustram as novas constataçãos pelos inventores de que um perfil de liberação multifásica de um fator de crescimento, como rhBMP-2 produzido carregando parte da BMP dentro de um carreador que libera BMP com uma liberação sustentada e parte da BMP dentro de um veículo de entrega que libera BMP com uma liberação inicial é mais eficaz do que carreadores que somente produzem um surto de liberação ou uma liberação sustentada. Estes exemplos também ilustram que sulfato de cálcio di-hidratado ou uma mistura de sulfato de cálcio di-hidratado e fosfato de cálcio podem ser usados como um carreador de um fator de crescimento, como BMP, em sistemas, métodos e composições melhorados para aumentar a potência do bioimplante.[000103] The present invention will now be described by means of the following examples. These examples illustrate the new findings by the inventors that a multiphase release profile of a growth factor such as rhBMP-2 produced by loading part of the BMP within a carrier that releases BMP with a sustained release and part of the BMP within a vehicle of delivery that releases BMP with an initial release is more effective than carriers that only produce a burst release or a sustained release. These examples also illustrate that calcium sulfate dihydrate or a mixture of calcium sulfate dihydrate and calcium phosphate can be used as a carrier for a growth factor such as BMP in improved systems, methods and compositions to increase the bioimplant potency.

[000104] Como será óbvio para um especialista na técnica, é possível colocar um fator de crescimento dentro do carreador e um fator de crescimento diferente dentro do veículo de entrega, resultando em perfis de liberação diferentes de cada fator de crescimento.[000104] As will be obvious to one skilled in the art, it is possible to place one growth factor within the carrier and a different growth factor within the delivery vehicle, resulting in different release profiles of each growth factor.

[000105] Será entendido que os exemplos fornecidos neste pedido são destinados somente para ilustrar a presente invenção e não limitar o escopo da invenção de qualquer modo. Do mesmo modo, a invenção não é limitada a nenhuma particular modalidade preferencial descrita neste pedido. De fato, muitas modificações e variações da invenção podem ser evidentes para os especialistas na técnica ao ler a presente descrição detalhada. A invenção, por isso, deve ser somente limitada pelos termos das reivindicações acrescentadas, junto com o escopo completo de equivalentes aos quais as reivindicações são intituladas.[000105] It will be understood that the examples provided in this application are intended only to illustrate the present invention and not to limit the scope of the invention in any way. Likewise, the invention is not limited to any particular preferred embodiment described in this application. Indeed, many modifications and variations of the invention may be apparent to those skilled in the art upon reading the present detailed description. The invention, therefore, should only be limited by the terms of the appended claims, together with the full scope of equivalents to which the claims are entitled.

EXEMPLO 1: Produção de um carreador de compósito de liberação sustentada contendo BMP por encapsulamento em PLGA.EXAMPLE 1: Production of a sustained release composite carrier containing BMP by encapsulation in PLGA.

[000106] Este exemplo demonstra como formar um carreador que contém rhBMP-2 e que libera o fator de crescimento em um perfil de liberação sustentada.[000106] This example demonstrates how to form a carrier that contains rhBMP-2 and that releases the growth factor in a sustained release profile.

Materiais e métodosMaterials and methods

[000107] PLGA 75/25 com a viscosidade inerente de 1,33 dL/g (PM = 205.000-210.000) foi adquirido de Birmingham Polymers Inc. (Birmingham, AL). Fosfato tetracálcico (TTCP) foi obtido de Taihei Chemical Industrial Co. (Osaka, Japão) e fosfato dicálcico anidro (DCPA) e dimetil sulfóxido (DMSO) foi obtido de Sigma Chemical Co. (MO, EUA). As partículas de açúcar foram adquiridas de Tate & Lyle North America Inc. (Toronto, Canadá).[000107] PLGA 75/25 with an inherent viscosity of 1.33 dL/g (MW = 205,000-210,000) was purchased from Birmingham Polymers Inc. (Birmingham, AL). Tetracalcium phosphate (TTCP) was obtained from Taihei Chemical Industrial Co. (Osaka, Japan) and anhydrous dicalcium phosphate (DCPA) and dimethyl sulfoxide (DMSO) was obtained from Sigma Chemical Co. (MO, USA). Sugar particles were purchased from Tate & Lyle North America Inc. (Toronto, Canada).

[000108] As partículas de fosfato de cálcio reabsorvíveis foram preparadas por mistura equimolar de TTCP e DCPA com água destilada deionizada (ddH2O) em umidade relativa de 100% por 24 h. O reagente foi triturado e peneirado por peneira de 45 μm.[000108] Resorbable calcium phosphate particles were prepared by equimolar mixing of TTCP and DCPA with deionized distilled water (ddH2O) at 100% relative humidity for 24 h. The reagent was ground and sieved through a 45 μm sieve.

[000109] BMP-2 humana recombinante (rhBMP-2, Induce Biologics Inc) foi preparada no tampão de formulação (1,5 mg/mL, pH 4,5; ácido glutâmico 5 mM, glicina 2,5%, sacarose 0,5% e Tween™ 80 0,01% com ddH2O). A solução proteica foi adicionada a frascos contendo pó de CaP e agitada durante pelo menos 15 minutos. O pó então foi congelado e liofilizado.[000109] Recombinant human BMP-2 (rhBMP-2, Induce Biologics Inc) was prepared in the formulation buffer (1.5 mg/mL, pH 4.5; 5 mM glutamic acid, 2.5% glycine, 0 sucrose, 5% and 0.01% Tween™ 80 with ddH2O). The protein solution was added to vials containing CaP powder and stirred for at least 15 minutes. The powder was then frozen and lyophilized.

[000110] As partículas com (CaP-BMP) ou sem (CaP) BMP então foram usadas para produzir blocos de arcabouço de CaP particulado- PLGA por reversão de fase/lixiviação de partícula como se segue: PLGA foi dissolvido em DMSO em uma concentração de 11,5% (p/v). A esta solução, partículas de CaP e CaP-BMP foram completamente misturadas de acordo com uma proporção CaP/PLGA de 2:1 (p/p). Cristais de açúcar com faixas de tamanho de 0,85-1,18 mm foram dispersados em CaP/PLGA e a mistura foi solidificada a -18°C em um molde. PLGA foi precipitado e cristais de açúcar retirados por imersão em três modificações de ddH2O.[000110] Particles with (CaP-BMP) or without (CaP)BMP were then used to produce particulate CaP-PLGA scaffold blocks by phase reversal/particle leaching as follows: PLGA was dissolved in DMSO at a concentration of 11.5% (w/v). To this solution, CaP and CaP-BMP particles were thoroughly mixed according to a CaP/PLGA ratio of 2:1 (w/w). Sugar crystals with size ranges of 0.85-1.18 mm were dispersed in CaP/PLGA and the mixture was solidified at -18°C in a mold. PLGA was precipitated and sugar crystals removed by immersion in three modifications of ddH2O.

[000111] Uma camada de hidroxiapatita foi depositada sobre e ao longo dos arcabouços de compostos macroporosos como se segue: cilindros secos de PLGA/CaP, medindo 2 mm de diâmetro e 2 mm de comprimento, foram pré-umedecidos em etanol 70% e imersos em 60 mL de SBF 3x durante um período de 9 dias a 37°C. SBF foi preparado como se segue: a 1,8 L de ddH2O sob agitação vigorosa os seguintes sais foram adicionados sequencialmente 29,711 g de NaCl, 2,206g de CaCl2-2H2O, 10 mL de HCl 1 M, 0,852 de Na2HPO4. O volume final foi trazido a 2 L. A solução de SBF foi modificada diariamente. Seguinte ao revestimento, as amostras de 3PCC foram enxaguadas em ddH2O e secas ao ar.[000111] A layer of hydroxyapatite was deposited on and along the frameworks of macroporous compounds as follows: dry cylinders of PLGA/CaP, measuring 2 mm in diameter and 2 mm in length, were pre-moistened in 70% ethanol and immersed in 60 ml PBS 3x over a period of 9 days at 37°C. SBF was prepared as follows: to 1.8 L of ddH2O under vigorous stirring the following salts were added sequentially 29.711 g of NaCl, 2.206 g of CaCl2-2H2O, 10 ml of 1 M HCl, 0.852 of Na2HPO4. The final volume was brought to 2 L. The PBS solution was changed daily. Following coating, the 3PCC samples were rinsed in ddH2O and air dried.

[000112] Isto resultou na formação de um carreador de composto macroporoso (3PS) que é capaz de liberar rhBMP-2 com um perfil de liberação sustentada durante pelo menos sete dias. Estes resultados são ilustrados na Figura 1.[000112] This resulted in the formation of a macroporous compound carrier (3PS) that is capable of releasing rhBMP-2 with a sustained release profile for at least seven days. These results are illustrated in Figure 1.

EXEMPLO 2: Produção de um carreador de liberação sustentada contendo BMP por encapsulamento em um cimento de fosfato de cálcioEXAMPLE 2: Production of a sustained release carrier containing BMP by encapsulation in a calcium phosphate cement

[000113] O presente exemplo demonstra como formar um carreador de cimento de fosfato de cálcio (CPC) que contém rhBMP-2 tendo um perfil de liberação sustentada.[000113] This example demonstrates how to form a calcium phosphate cement (CPC) carrier that contains rhBMP-2 having a sustained release profile.

Materiais e métodosMaterials and methods

[000114] Fosfato tetracálcico (TTCP) foi obtido de Taihei Chemical Industrial Co. (Osaka, Japão) e fosfato dicálcico anidro (DCPA) foi obtido de Sigma Chemical Co. Os grânulos de fosfato de cálcio bifásicos macroporosos (Eclipse) foram adquiridos de Citagenix (Laval Qc, Canadá). BMP-2 humana recombinante (rhBMP-2, Induce Biologics Inc) foi preparada no tampão de formulação (1,5 mg/mL, pH 4,5; ácido glutâmico 5 mM, glicina 2,5%, sacarose 0,5% e Tween™ 80 0,01% com ddH2O).[000114] Tetracalcium phosphate (TTCP) was obtained from Taihei Chemical Industrial Co. (Osaka, Japan) and anhydrous dicalcium phosphate (DCPA) was obtained from Sigma Chemical Co. Macroporous biphasic calcium phosphate granules (Eclipse) were purchased from Citagenix (Laval Qc, Canada). Recombinant human BMP-2 (rhBMP-2, Induce Biologics Inc) was prepared in formulation buffer (1.5 mg/mL, pH 4.5; 5 mM glutamic acid, 2.5% glycine, 0.5% sucrose and 0.01% Tween™ 80 with ddH2O).

[000115] As partículas de cimento de fosfato de cálcio reabsorvíveis foram preparadas pela mistura equimolar de TTCP e DCPA com a solução de rhBMP-2. O reagente foi triturado e peneirado por uma peneira de 300 e 100 μm e partículas entre 100 e 300 μm, retidas.[000115] Resorbable calcium phosphate cement particles were prepared by equimolar mixing of TTCP and DCPA with the rhBMP-2 solution. The reagent was ground and sieved through a 300 and 100 μm sieve and particles between 100 and 300 μm were retained.

[000116] Isto resultou na formação de partículas de carreador de cimento de fosfato de cálcio nas quais a rhBMP-2 foi incorporada. Após implantação em um animal, a BMP é liberada de uma maneira sustentada durante o período de pelo menos várias semanas.[000116] This resulted in the formation of calcium phosphate cement carrier particles into which rhBMP-2 was incorporated. After implantation into an animal, BMP is released in a sustained manner over a period of at least several weeks.

[000117] Para produzir um carreador de liberação sustentada baseado em CPC que também atuou como partículas de CPC carreador macroporosas (0,1 a 0,3 mm) foram misturados grânulos de fosfato de cálcio macroporosos (1-2 mm) em uma proporção 1:1 (p/p).[000117] To produce a CPC-based sustained-release carrier that also acted as macroporous carrier CPC particles (0.1 to 0.3 mm), macroporous calcium phosphate granules (1-2 mm) were mixed in a ratio of 1 :1 (w/w).

EXEMPLO 3: Produção de um carreador de liberação sustentada contendo BMP pelo uso de um revestimento que se liga a BMP.EXAMPLE 3: Production of a BMP-containing sustained-release carrier by using a coating that binds to BMP.

[000118] O presente exemplo demonstra como formar um carreador que tem um perfil de liberação sustentada aplicando um revestimento de ligação à BMP. Tal método é recobrir um veículo com um anticorpo ou proteína de ligação à BMP como descrito no nosso Pedido de Patente Copendente US No. 13/002.444 (o conteúdo inteiro do qual é incorporado neste pedido por referência).[000118] This example demonstrates how to form a carrier that has a sustained release profile by applying a binding coating to the BMP. Such a method is to coat a carrier with an antibody or BMP-binding protein as described in our Copending U.S. Patent Application No. 13/002444 (the entire contents of which are incorporated into this application by reference).

Materiais e métodosMaterials and methods

[000119] Anticorpos policlonais purificados de coelho anti-BMP-2 humana foi adquirido de Cell Sciences, (Canton MA., Cat #PA0025). Os grânulos de fosfato de cálcio bifásico (BCP) macroporosos (Eclipse) foram adquiridos de Citagenix (Laval, Qc, Canadá).[000119] Polyclonal purified rabbit anti-human BMP-2 antibody was purchased from Cell Sciences, (Canton MA., Cat #PA0025). Macroporous biphasic calcium phosphate (BCP) granules (Eclipse) were purchased from Citagenix (Laval, Qc, Canada).

[000120] Os grânulos de BCP estéreis foram pesados em uma câmara de biossegurança e colocados em tubos de TPP estéreis (Mandel Scientific, Guelph ON, Canadá). A solução de anticorpo foi diluída em salina tamponada com fosfato à concentração final de 150, 300 e 600 ng do anticorpo em 1mL de PBS, esterilizada em filtro e aplicada ao carreador em uma proporção 1:1 v/v. As amostras foram agitadas durante pelo menos 15 minutos à temperatura ambiente, antes de serem congeladas e liofilizadas. A solução de BMP então foi aplicada aos grânulos, deixada embeber durante 15 minutos à temperatura ambiente e em seguida congelada e reliofilizada.[000120] Sterile BCP granules were weighed in a biosafety chamber and placed in sterile TPP tubes (Mandel Scientific, Guelph ON, Canada). The antibody solution was diluted in phosphate buffered saline to a final concentration of 150, 300 and 600 ng of antibody in 1mL of PBS, filter sterilized and applied to the carrier in a 1:1 v/v ratio. Samples were stirred for at least 15 minutes at room temperature before being frozen and lyophilized. The BMP solution was then applied to the granules, allowed to soak for 15 minutes at room temperature, then frozen and re-lyophilized.

[000121] Isto resultou na formação de grânulos de BCP recobertos do anticorpo que se ligou e lentamente liberou rhBMP-2 de uma maneira sustentada.[000121] This resulted in the formation of antibody-coated BCP granules that bound and slowly released rhBMP-2 in a sustained manner.

[000122] A quantidade de rhBMP-2 que pode estar ligada pode ser aumentada aumentando a quantidade do anticorpo usado. A taxa de liberação pode ser aumentada usando anticorpos com afinidade ou avidez mais baixa.[000122] The amount of rhBMP-2 that can be bound can be increased by increasing the amount of antibody used. The release rate can be increased by using antibodies with lower affinity or avidity.

EXEMPLO 4: Produção de um veículo de entrega contendo BMP usando F127EXAMPLE 4: Production of a delivery vehicle containing BMP using F127

[000123] O presente exemplo demonstra como preparar um veículo de entrega contendo rhBMP-2 usando F127.[000123] This example demonstrates how to prepare a delivery vehicle containing rhBMP-2 using F127.

Materiais e métodosMaterials and methods

[000124] O poloxâmero foi preparado como se segue: 100 mL de água destilada foram resfriados a 4°C e várias quantidades do poloxâmero 407 foram adicionadas lentamente com agitação durante o período de várias horas, até que todo o agregado seco sólido fosse dissolvido produzindo uma solução final que varia entre 12 e 33%. A solução de poloxâmero então foi esterilizada em uma autoclave (121°C, 20 minutos, 206,84 kPa). Seguinte à esterilização, a solução de poloxâmero foi mantida a 4°C até o uso.[000124] The poloxamer was prepared as follows: 100 mL of distilled water was cooled to 4°C and various amounts of poloxamer 407 were added slowly with stirring over a period of several hours, until all the solid dry aggregate was dissolved producing a final solution ranging between 12 and 33%. The poloxamer solution was then sterilized in an autoclave (121°C, 20 minutes, 206.84 kPa). Following sterilization, the poloxamer solution was kept at 4°C until use.

[000125] O pó de BMP-2 humana recombinante liofilizado (rhBMP-2, Induce Biologics Inc) foi adicionado à solução de poloxâmero e foi lentamente misturado.[000125] Lyophilized recombinant human BMP-2 powder (rhBMP-2, Induce Biologics Inc) was added to the poloxamer solution and was slowly mixed.

[000126] Alternativamente, a rhBMP-2 foi adicionada da solução (1 mg/mL, pH 4,5; ácido glutâmico 5 mM, glicina 2,5%, sacarose 0,5% e Tween 80 0,01%) em uma proporção 1/10 ou 1/20 (v/v).[000126] Alternatively, rhBMP-2 was added from the solution (1 mg/mL, pH 4.5; 5 mM glutamic acid, 2.5% glycine, 0.5% sucrose and 0.01% Tween 80) in a ratio 1/10 or 1/20 (v/v).

[000127] Isto resultou na formação de um veículo de entrega que liberou mais de 80% da rhBMP-2 durante os dois primeiros dias (como ilustrado na Figura 2).[000127] This resulted in the formation of a delivery vehicle that released more than 80% of the rhBMP-2 during the first two days (as illustrated in Figure 2).

EXEMPLO 5: Produção de um bioimplante com um perfil de liberação multifásicaEXAMPLE 5: Production of a bioimplant with a multiphase release profile

[000128] O presente exemplo demonstra como formar um bioimplante 3PS-F127 contendo rhBMP-2 que libera a rhBMP-2 com um perfil de liberação multifásica.[000128] This example demonstrates how to form a 3PS-F127 bioimplant containing rhBMP-2 that releases rhBMP-2 with a multiphase release profile.

Materiais e métodosMaterials and methods

[000129] O carreador 3PS (como descrito no Exemplo 1) contendo 0, 4,55 ou 9,1 μg de rhBMP-2 por 5 mg do carreador foi preparado e armazenado em tubos Eppendorf. Um veículo de entrega contendo 0, 4,55 ou 9,1 μg de rhBMP-2 em 45,5 μl de F127 (preparado como descrito no Exemplo 4) foi armazenado em tubos Eppendorf a 4°C. Imediatamente antes do uso, o F127 foi pipetado para o carreador 3PS e o carreador foi misturado no veículo de entrega.[000129] The 3PS carrier (as described in Example 1) containing 0, 4.55 or 9.1 μg of rhBMP-2 per 5 mg of the carrier was prepared and stored in Eppendorf tubes. A delivery vehicle containing 0, 4.55 or 9.1 µg of rhBMP-2 in 45.5 µl of F127 (prepared as described in Example 4) was stored in Eppendorf tubes at 4°C. Immediately before use, the F127 was pipetted into the 3PS carrier and the carrier was mixed in the delivery vehicle.

[000130] Este bioimplante 3PS-F127 então foi usado para medir a liberação de BMP in vitro e atividade de formação óssea in vivo como descrito abaixo.[000130] This 3PS-F127 bioimplant was then used to measure in vitro BMP release and in vivo bone formation activity as described below.

[000131] As proporções do veículo ao veículo de entrega podem ser variadas para produzir o gel (1:1 proporção v:v) ou massas de vidraceiro (2:1 proporção v:v). Ainda a proporção de BMP ao veículo ou o tamanho de partícula do veículo pode ser variada para alterar o perfil de liberação sustentada. Finalmente a quantidade de rhBMP-2 no carreador e o veículo de entrega pode ser variada para alterar a quantidade de rhBMP-2 liberado inicialmente durante as primeiras poucas horas em comparação com a quantidade liberada sobre as próximas semanas.[000131] The vehicle to delivery vehicle ratios can be varied to produce the gel (1:1 v:v ratio) or putties (2:1 v:v ratio). Further, the proportion of BMP to vehicle or the particle size of the vehicle can be varied to alter the sustained release profile. Finally the amount of rhBMP-2 in the carrier and delivery vehicle can be varied to change the amount of rhBMP-2 initially released during the first few hours compared to the amount released over the next few weeks.

EXEMPLO 6: Um ensaio in vitro para liberação de BMPs de bioimplantes.EXAMPLE 6: An in vitro assay for release of BMPs from bioimplants.

[000132] O presente exemplo descreve como medir a liberação de rhBMP-2 de vários bioimplantes descritos nos Exemplos 1 a 5.[000132] This example describes how to measure the release of rhBMP-2 from various bioimplants described in Examples 1 to 5.

Materiais & MétodosMaterials & Methods

[000133] Bioimplantes contendo as quantidades conhecidas de rhBMP-2 preparada como nos Exemplos 1 a 5 foram transferidos para tubos Eppendorf. A quantidade total de rhBMP-2 usado foi 9,1 μg de rhBMP-2 por 5 mg do carreador e 45,5 μl de F127, ou 20 μg de rhBMP-2 para 10 mg do carreador a 100μl de F127.[000133] Bioimplants containing the known amounts of rhBMP-2 prepared as in Examples 1 to 5 were transferred into Eppendorf tubes. The total amount of rhBMP-2 used was 9.1 µg of rhBMP-2 per 5 mg of carrier and 45.5 µl of F127, or 20 µg of rhBMP-2 for 10 mg of carrier at 100 µl of F127.

[000134] As amostras então foram incubadas sob agitação com um 1 mL de solução do tampão de liberação compreendendo salina tamponada com fosfato (PBS) + BSA 1% a 37°C. O tampão foi removido e substituído pelo tampão de liberação fresco após vários tempos (por exemplo, 1, 2, 5, 7 e 10 dias) e as soluções coletadas foram fornecidas com frascos de 1,5 mL a -20°C para análise adicional.[000134] The samples were then incubated while shaking with a 1 ml release buffer solution comprising phosphate buffered saline (PBS) + 1% BSA at 37°C. The buffer was removed and replaced with fresh release buffer after various times (e.g. 1, 2, 5, 7 and 10 days) and the collected solutions were provided in 1.5 mL vials at -20°C for further analysis .

[000135] A quantidade de BMP-2 liberada no tampão foi medida usando um ELISA comercial (Quantikine™ hBMP-2 ELISA, RnD Systems). O ELISA foi realizado de acordo com as instruções do fabricante.[000135] The amount of BMP-2 released in the buffer was measured using a commercial ELISA (Quantikine™ hBMP-2 ELISA, RnD Systems). The ELISA was performed according to the manufacturer's instructions.

ResultadosResults

[000136] Nenhuma BMP foi detectável no tampão de liberação coletado de nenhum dos bioimplantes que não tinham sido carregados com BMP. As amostras de carreador que tinham sido carregadas com rhBMP-2 demonstraram uma liberação sustentada de rhBMP-2 durante o período do estudo, enquanto as amostras no veículo de entrega sozinho foram liberadas em um "perfil de liberação inicial".[000136] No BMP was detectable in the release buffer collected from any of the bioimplants that had not been loaded with BMP. Carrier samples that had been loaded with rhBMP-2 demonstrated a sustained release of rhBMP-2 over the study period, while samples in the delivery vehicle alone were released in an "initial release profile".

[000137] Quando o carreador e o veículo de entrega foram combinados, vários perfis de liberação foram obtidos dependendo de que componente o BMP foi carregado. Quando 100% de rhBMP-2 (9,1 μg) foi carregada dentro do carreador 3PS (de 5 mg) que então foi misturado com F127 33% (45,5 μl), o perfil de liberação de BMP combinou com o modelo sustentado, onde a quantidade de BMP liberada durante 2 primeiros dias foi 5 ng, entre os dias 3 e 5 foi 8 ng e entre os dias 5 e 7 foi 10 ng (Figura 3; 100-0).[000137] When the carrier and delivery vehicle were combined, various release profiles were obtained depending on which component the BMP was loaded. When 100% rhBMP-2 (9.1 µg) was loaded into the 3PS carrier (5 mg) which was then mixed with 33% F127 (45.5 µl), the BMP release profile matched the sustained model , where the amount of BMP released during the first 2 days was 5 ng, between days 3 and 5 it was 8 ng and between days 5 and 7 it was 10 ng (Figure 3; 100-0).

[000138] Quando 100% de rhBMP-2 (9,1 μg) foi carregada dentro de F127 33% (45,5 μl) e em seguida então foi misturada com o carreador 3PS (5 mg) que não tinha BMP dentro dele, a BMP foi liberada onde a quantidade de BMP liberada durante o primeiro dia 1 foi 2363 ng, ao longo do segundo dia foi 381 ng e em seguida 12 ng no terceiro dia (Figura 3; 0-100).[000138] When 100% rhBMP-2 (9.1 μg) was loaded into 33% F127 (45.5 μl) and then mixed with the 3PS carrier (5 mg) which had no BMP in it, the BMP was released where the amount of BMP released during the first day 1 was 2363 ng, over the second day it was 381 ng and then 12 ng on the third day (Figure 3; 0-100).

[000139] Quando a BMP foi distribuída entre o carreador e o veículo de entrega, o bioimplante demonstrou um perfil de liberação bifásico, com uma liberação inicial intermediária seguido de liberação sustentada de BMP (Figura 3; 50-50).[000139] When BMP was distributed between the carrier and delivery vehicle, the bioimplant demonstrated a biphasic release profile, with an initial intermediate release followed by sustained release of BMP (Figure 3; 50-50).

EXEMPLO 7: Um ensaio in vitro para testar a atividade de BMPs liberadas.EXAMPLE 7: An in vitro assay to test the activity of released BMPs.

[000140] O presente exemplo descreve como determinar se a rhBMP-2 liberada dos bioimplantes conserva sua atividade. Para demonstrar que o a rhBMP liberada é biologicamente ativa, células responsivas podem ser cultivadas com o liberado e sua resposta ao fator de crescimento medido. Tais ensaios são conhecidos na técnica (ver Peel et al., J. Craniofac. Surg. 2003, 14:284-291).[000140] This example describes how to determine whether the rhBMP-2 released from bioimplants retains its activity. To demonstrate that the released rhBMP is biologically active, responsive cells can be cultured with the released and their response to the growth factor measured. Such assays are known in the art (see Peel et al., J. Craniofac. Surg. 2003, 14:284-291).

Materiais & MétodosMaterials & Methods

[000141] Materiais com ou sem rhBMP-2 como descrito nos Exemplos 1 a 5 foram preparados. Liberados foram preparados como descrito no Exemplo 3 exceto que o tampão era meio essencial mínimo alfa com soro fetal bovino 15% e antibióticos (aMEM+FBS 15%+AB)[000141] Materials with or without rhBMP-2 as described in Examples 1 to 5 were prepared. Releases were prepared as described in Example 3 except that the buffer was alpha minimal essential medium with 15% fetal bovine serum and antibiotics (aMEM+15%FBS+AB)

[000142] Células C2C12 foram semeadas em placas de cultura de tecido de 24 poços em 0,5x105 células/mL, 1mL de alfa MEM+FBS 15% por poço. Após vários períodos entre 24 e 72 horas, os meios foram removidos e vários liberados foram aplicados. Os controles negativos incluíram células C2C12 cultivadas com aMEM+FBS 15%+AB fresco. Os controles positivos incluíram células C2C12 incubadas com aMEM+FBS 15%+AB que contém rhBMP-2 25, 50 e 100 ng/mL. Após 48 horas, as células foram lisadas em 1 mL de tampão de lise celular (Cellytic Sigma Aldrich) e a atividade de fosfatase alcalina (ALP) dos lisados celulares medida usando o ensaio de fosfato de para-nitrofenol (Sigma Aldrich). O conteúdo de proteína celular dos lisados foi medido usando o Reagente Coomassie Plus (Fisher) e foi usado para normalizar a atividade de ALP para o número de células em cada um dos poços.[000142] C2C12 cells were seeded in 24-well tissue culture plates at 0.5x105 cells/ml, 1ml alpha MEM+15% FBS per well. After various periods between 24 and 72 hours, the media were removed and several releases were applied. Negative controls included C2C12 cells cultured with fresh aMEM+15%FBS+AB. Positive controls included C2C12 cells incubated with aMEM+15%FBS+AB containing 25, 50, and 100 ng/ml rhBMP-2. After 48 hours, the cells were lysed in 1 ml of cell lysis buffer (Cellytic Sigma Aldrich) and the alkaline phosphatase (ALP) activity of the cell lysates measured using the para-nitrophenol phosphate assay (Sigma Aldrich). The cellular protein content of the lysates was measured using Coomassie Plus Reagent (Fisher) and was used to normalize ALP activity to the number of cells in each of the wells.

[000143] Geralmente, para determinar se houve alguma perda na atividade de BMP quando associada com o carreador ou veículo de entrega, uma curva de atividade padrão de resultados de ALP/PTN de padrões de rhBMP-2 que não se associaram com o carreador ou veículo de entrega é determinada. A concentração de rhBMP-2 ativa nos liberados pode ser determinada desta curva padrão e que é expressa como uma porcentagem da quantidade total de rhBMP-2 presente nos liberados como determinado por ELISA.[000143] Generally, to determine if there was any loss in BMP activity when associated with the carrier or delivery vehicle, a standard activity curve of ALP/PTN results from patterns of rhBMP-2 that did not associate with the carrier or delivery vehicle is determined. The concentration of active rhBMP-2 in the releases can be determined from this standard curve and which is expressed as a percentage of the total amount of rhBMP-2 present in the releases as determined by ELISA.

EXEMPLO 8: Avaliação de atividade osteoindutiva de implantes de BMP multifásicas.EXAMPLE 8: Evaluation of osteoinductive activity of multiphase BMP implants.

[000144] O presente exemplo descreve como determinar a atividade osteoindutiva de bioimplantes contendo BMP in vivo. Para avaliar a capacidade de bioimplantes de induzir a formação óssea, o ensaio de bolsa de músculo de camundongo foi usado. Neste modelo, o bioimplante é colocado em uma bolsa de músculo feita nos membros traseiros do camundongo e o tamanho do osso induzido formado é proporcional para a quantidade de BMP testada. Tais ensaios são conhecidos na técnica (por exemplo, ver Barr et al., Surg Oral. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod., 2010; 109:531-40.)[000144] This example describes how to determine the osteoinductive activity of bioimplants containing BMP in vivo. To assess the ability of bioimplants to induce bone formation, the mouse muscle pocket assay was used. In this model, the bioimplant is placed in a muscle pocket made in the hind limbs of the mouse and the size of the induced bone formed is proportional to the amount of BMP tested. Such assays are known in the art (for example, see Barr et al., Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod., 2010; 109:531-40.)

Materiais e métodosMaterials and methods

[000145] Os bioimplantes foram preparados como descrito nos Exemplos 1 e 5. Sob anestesia, bolsas bilaterais foram feitas nos músculos da coxa dos membros traseiros de camundongos CD-1 machos de 37-42 dias de idade, pela dissecação direta. Os bioimplantes então foram colocados em cápsulas de gelatina estéreis que tinham sido colocadas na bolsa de músculo. O músculo foi colocado junto e a pele fechada com clipes de Mitchel.[000145] The bioimplants were prepared as described in Examples 1 and 5. Under anesthesia, bilateral pouches were made in the thigh muscles of the hind limbs of male CD-1 mice aged 37-42 days, by direct dissection. The bioimplants were then placed into sterile gelatin capsules that had been placed in the muscle pocket. The muscle was brought together and the skin closed with Mitchel clips.

[000146] Os animais foram eutanizados no dia 28 pós-op. Os membros traseiros foram coletados e fixados com formalina tamponada 10%. Seguinte à fixação, os espécimes foram imageados usando um scanner microCT (General Electric Healthcare eXplore™ Locus SP). As amostras foram esquadrinhadas e reconstruídas usando o programa de fabricante em uma resolução de 59 μm. Seguinte à reconstrução da imagem, uma região de interesse (ROI) foi determinada. Esta área englobou todas as áreas que contêm o osso induzido pelo bioimplante. Estes podem ser facilmente distinguidos dos ossos esqueléticos baseados em posição e densidade.[000146] The animals were euthanized on day 28 post-op. Hind limbs were collected and fixed with 10% buffered formalin. Following fixation, specimens were imaged using a microCT scanner (General Electric Healthcare eXplore™ Locus SP). The samples were scanned and reconstructed using the manufacturer's program at a resolution of 59 µm. Following image reconstruction, a region of interest (ROI) was determined. This area encompassed all areas containing bone induced by the bioimplant. These can be easily distinguished from skeletal bones based on position and density.

[000147] A fim de analisar a quantidade e a qualidade do osso dentro do ROI, os voxels das imagens mCT foram segmentados em fases óssea e não óssea. A segmentação foi alcançada determinando um valor limite para a escala de cinza de voxel na qual o voxel foi contado como osso. O volume total (TV), o volume de osso (BV), a densidade mineral do volume total (TV-MD), densidade mineral do volume de osso (BV-MD), conteúdo mineral do volume total (TV-MC), conteúdo mineral do volume de osso (BV-MC) e a fração de volume de osso (BVF) de ROI foram determinados para cada amostra. Os valores foram ajustados para a presença de cálcio devido ao carreador usando um valor limite superior que somente selecionou o carreador e o subtrair dos valores obtidos usando um limiar mais baixo que incluiu o carreador mais osso novo (ver Humber et al., Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Patology, Oral Radiology and Endodontology. 2010. 109:372-384).[000147] In order to analyze the quantity and quality of bone within the ROI, the mCT image voxels were segmented into bone and non-bone phases. Segmentation was achieved by determining a threshold value for the voxel grayscale at which the voxel was counted as bone. Total volume (TV), bone volume (BV), total volume mineral density (TV-MD), bone volume mineral density (BV-MD), total volume mineral content (TV-MC), Bone volume mineral content (BV-MC) and bone volume fraction (BVF) from ROI were determined for each sample. Values were adjusted for the presence of calcium due to the carrier using an upper threshold value that only selected the carrier and subtracting it from the values obtained using a lower threshold that included the carrier plus new bone (see Humber et al., Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology and Endodontology. 2010. 109:372-384).

[000148] Seguinte à realização da análise microCT, os espécimes foram introduzidos em resina de ramificação ou descalcificados em ácido fórmico e introduzidos em cera. As amostras introduzidas da resina foram avaliadas por retrodispersão SEM enquanto as amostras introduzidas em cera foram cortadas e marcadas com hematoxilina e eosina (H&E) e examinadas por microscopia ótica para avaliar os tipos presentes de tecido no local de implantação.[000148] Following microCT analysis, the specimens were placed in branching resin or decalcified in formic acid and embedded in wax. Resin-embedded samples were evaluated by backscatter SEM while wax-embedded samples were cut and stained with hematoxylin and eosin (H&E) and examined by light microscopy to assess the types of tissue present at the implantation site.

ResultadosResults

[000149] Um carreador e um veículo de entrega foram combinados como descrito no Exemplo 5.[000149] A carrier and a delivery vehicle were combined as described in Example 5.

[000150] A análise MicroCT mostrou que os bioimplantes com todas as BMP dentro do carreador 3PS, que tinha um perfil de liberação de BMP sustentado, produziram os menores ossículos do osso (Figura 4; 100-0), os bioimplantes com todas as BMP dentro do veículo de entrega F127, que tinha um perfil de liberação de BMP de surto produziram ossículos de tamanho intermediário (Figura 4; 0-100), enquanto os bioimplantes com 50% de BMP carregada no carreador e 50% carregada no veículo de entrega, que tinha um perfil de liberação de BMP multifásica, produziu os maiores ossículos do osso (Figura 4; 50-50).[000150] MicroCT analysis showed that bioimplants with all BMP within the 3PS carrier, which had a sustained BMP release profile, produced the smallest bone ossicles (Figure 4; 100-0), bioimplants with all BMP within the F127 delivery vehicle, which had a burst BMP release profile, produced intermediate size ossicles (Figure 4; 0-100), whereas bioimplants with 50% BMP loaded in the carrier and 50% loaded in the delivery vehicle , which had a multiphase BMP release profile, produced the largest bone ossicles (Figure 4; 50-50).

[000151] Retrodispersão SEM mostrou que, por 28 dias, osso se formou ao longo do bioimplante e para o particulado de fosfato de cálcio que tinha sido incorporado no PLGA (Figura 5). A histologia confirmou que o tecido formado era osso (Figura 6).[000151] SEM backscatter showed that, by 28 days, bone had formed along the bioimplant and towards the calcium phosphate particulate that had been incorporated into the PLGA (Figure 5). Histology confirmed that the formed tissue was bone (Figure 6).

EXEMPLO 9: Um ensaio in vivo para a liberação de BMPs de bioimplantes.EXAMPLE 9: An in vivo assay for the release of BMPs from bioimplants.

[000152] O presente exemplo descreve como medir a liberação de rhBMP-2 de vários bioimplantes descritos nos Exemplos 1, 2, 3, 4 ou 5 após implantação em um animal. Métodos para fazer isto são bem conhecidos na técnica. Por exemplo, ver Uludag et al. J Biomed Mater Res, 46, 193-202, 1999.[000152] This example describes how to measure rhBMP-2 release from various bioimplants described in Examples 1, 2, 3, 4 or 5 after implantation in an animal. Methods for doing this are well known in the art. For example, see Uludag et al. J Biomed Mater Res, 46, 193-202, 1999.

Materiais & MétodosMaterials & Methods

[000153] A hBMP-2 recombinante é radiomarcada com Iodo 125 (I125) por Perkin Elmer. A rhBMP-2 radiomarcada (ativa) é misturada com rhBMP-2 não marcada (não ativa) para produzir uma mistura ativa não ativa de 1:100.[000153] Recombinant hBMP-2 is radiolabeled with Iodine 125 (I125) by Perkin Elmer. Radiolabeled (active) rhBMP-2 is mixed with unlabeled (non-active) rhBMP-2 to produce a 1:100 active non-active mixture.

[000154] Os bioimplantes contendo quantidades conhecidas de rhBMP-2 são preparados como nos Exemplos 1 a 5. Estes bioimplantes então são implantados em animais como descrito no Exemplo 8. Em vários momentos, os animais são sacrificados e o local de implante é dissecado. O tecido dissecado então é pesado, e a quantidade de radioatividade determinada usando um contador gama.[000154] Bio-implants containing known amounts of rhBMP-2 are prepared as in Examples 1 to 5. These bio-implants are then implanted in animals as described in Example 8. At various times, the animals are sacrificed and the implant site is dissected. The dissected tissue is then weighed, and the amount of radioactivity determined using a gamma counter.

[000155] Para determinar se as contagens estão associadas com a proteína, o tecido é homogeneizado em 0,5 mL de PBS + BSA 0,5%. Dois mL de ácido tricloroacético 10% gelado são adicionados ao homogenato e então é mantido durante pelo menos 1 hora a 4°C. O homogenato então é centrifugado e o sobrenadante removido. A radioatividade do precipitado então é medida usando um contador gama.[000155] To determine if the counts are associated with the protein, the tissue is homogenized in 0.5 mL of PBS + 0.5% BSA. Two mL of ice-cold 10% trichloroacetic acid is added to the homogenate and then it is kept for at least 1 hour at 4°C. The homogenate is then centrifuged and the supernatant removed. The radioactivity of the precipitate is then measured using a gamma counter.

[000156] A radioatividade associada com implantes é corrigida para o decaimento e a quantidade total de BMP restante no implante é estimada.[000156] The radioactivity associated with implants is corrected for decay and the total amount of BMP remaining in the implant is estimated.

EXEMPLO 10: Produção de um carreador com um perfil de liberação sustentada curto.EXAMPLE 10: Production of a carrier with a short sustained release profile.

[000157] O presente exemplo descreve meios de produzir um carreador_que libera um fator de crescimento com um perfil de liberação sustentada curto.[000157] This example describes ways to produce a carrier_that releases a growth factor with a short sustained release profile.

Materiais & MétodosMaterials & Methods

[000158] Grânulos de fosfato de cálcio bifásico (BCP) macroporosos (Eclipse) foram adquiridos de Citagenix (Laval, Qc, Canadá). BMP-2 humana recombinante (rhBMP-2, Induce Biologics Inc) foi preparada no tampão de formulação (1,5 mg/mL, pH 4,5; ácido glutâmico 5 mM, glicina 2,5%, sacarose 0,5% e Tween™ 80 0,01% com ddH2O).[000158] Macroporous biphasic calcium phosphate (BCP) granules (Eclipse) were purchased from Citagenix (Laval, Qc, Canada). Recombinant human BMP-2 (rhBMP-2, Induce Biologics Inc) was prepared in formulation buffer (1.5 mg/mL, pH 4.5; 5 mM glutamic acid, 2.5% glycine, 0.5% sucrose and 0.01% Tween™ 80 with ddH2O).

[000159] A solução de rhBMP-2 estéril foi incubada com grânulos de BCP estéreis em uma proporção de 9,1 μg por 5 mg ou 4,55 μg por 5 mg (BMP por BCP) durante 15 minutos sob agitação. As amostras então foram congeladas e liofilizadas assepticamente.[000159] The sterile rhBMP-2 solution was incubated with sterile BCP granules at a ratio of 9.1 μg per 5 mg or 4.55 μg per 5 mg (BMP per BCP) for 15 minutes under agitation. Samples were then frozen and aseptically lyophilized.

[000160] Seguinte à liofilização, os carreadores foram pesados em alíquotas de 5 mg e colocados em tubos Eppendorf estéreis. Alguns tubos tinham F127 33% (45,5 μl adicionados). O perfil de liberação de BMP então foi determinado como descrito no Exemplo 6.[000160] Following lyophilization, the carriers were weighed in 5 mg aliquots and placed in sterile Eppendorf tubes. Some tubes had 33% F127 (45.5 µl added). The BMP release profile was then determined as described in Example 6.

ResultadosResults

[000161] Os carreadores que não foram recobertos com F127 (BCP) mostraram um perfil de liberação de surto com maior quantidade de BMP liberada ao longo do primeiro dia e então as quantidades de BMP liberada diminuem em cada ponto de tempo subsequente. Misturar a BCP dentro de F127 (BCP-Pol) resultou em um perfil de liberação sustentada curto onde quantidade similar de BMP foi coletada a cada dia durante os 4 primeiros dias (Figura 7).[000161] Carriers that were not coated with F127 (BCP) showed a burst release profile with greater amounts of BMP released over the first day and then amounts of BMP released decreasing at each subsequent time point. Mixing BCP into F127 (BCP-Pol) resulted in a short sustained release profile where a similar amount of BMP was collected each day for the first 4 days (Figure 7).

EXEMPLO 11: Alteração do perfil de liberação sustentada do carreador.EXAMPLE 11: Changing the carrier's sustained release profile.

[000162] O presente exemplo descreve um meio de alterar o perfil de liberação de um veículo.[000162] This example describes a means of changing the release profile of a vehicle.

Materiais & MétodosMaterials & Methods

[000163] PLGA com viscosidades inerentes e pesos moleculares diferentes foram adquiridos de Birmingham Polymers Inc. (Birmingham, AL). Os carreadores então foram feitos usando estes PLGAs como descrito no Exemplo 1. O perfil de liberação de BMP destes carreadores foi determinado de acordo com o método do Exemplo 6.[000163] PLGA with different inherent viscosities and molecular weights were purchased from Birmingham Polymers Inc. (Birmingham, AL). Carriers were then made using these PLGAs as described in Example 1. The BMP release profile of these carriers was determined according to the method of Example 6.

ResultadosResults

[000164] Todos os carreadores produziram perfis de liberação sustentada. Entretanto a quantidade de BMP liberada diferenciou-se dependendo da viscosidade/peso molecular do PLGA usado. Os carreadores fizeram com que PLGA de baixa viscosidade (Pol-1) liberasse mais rhBMP-2 do que os que usam PLGA de alta viscosidade (Pol-2) ao longo do estudo de duração de 12 semanas (Figura 8).[000164] All carriers produced sustained release profiles. However, the amount of BMP released differed depending on the viscosity/molecular weight of the PLGA used. Carriers caused low-viscosity (Pol-1) PLGA to release more rhBMP-2 than those using high-viscosity (Pol-2) PLGA over the 12-week study period (Figure 8).

EXEMPLO 12: Alteração da distribuição de proteínas ligadas e não ligadas durante a liofilização.EXAMPLE 12: Changing the distribution of bound and unbound proteins during lyophilization.

[000165] O presente exemplo descreve um meio de alterar a distribuição de uma proteína entre ligada às partículas do carreador e liofilizada não ligada variando o volume da solução liofilizada mas mantendo a proteína total e o conteúdo fixo do carreador. Isto significa permitir distribuição da proteína entre proteína associada ao carreador e associada ao veículo de entrega se um veículo de entrega for posteriormente adicionado ao recipiente de liofilização.[000165] This example describes a means of changing the distribution of a protein between bound to the carrier particles and unbound lyophilized by varying the volume of the lyophilized solution but keeping the total protein and the fixed content of the carrier. This means allowing distribution of the protein between carrier-associated and delivery vehicle-associated protein if a delivery vehicle is later added to the lyophilization vessel.

Materiais e métodosMaterials and methods

[000166] Projeto experimental: Para testar o efeito que a variação do volume do tampão proteico adicionado ao carreador antes da liofilização tem na distribuição do material liofilizado, a proporção de volume de carreador para proteína líquida foi variada e a quantidade total da proteína (albumina sérica bovina, "BSA") e carreador foi fixada em 1 mg e 400 mg, respectivamente.[000166] Experimental design: To test the effect that varying the volume of protein buffer added to the carrier before lyophilization has on the distribution of the lyophilized material, the ratio of carrier volume to liquid protein was varied and the total amount of protein (albumin bovine serum, "BSA") and carrier was set at 1 mg and 400 mg, respectively.

[000167] Baseado nos critérios acima, o estudo foi projetado como apresentado na Tabela 1, em que o volume da solução proteica adicionado (isto é, 2,0, 1,5, 1,0, 0,75 e 0,5 mL/frasco) e a concentração da proteína adicionada (isto é, 0,5, 0,67, 1,0, 1,33 e 2,0 mg/mL) foram variados.Tabela 1: Projeto experimental.

Figure img0001
[000167] Based on the above criteria, the study was designed as shown in Table 1, in which the volume of added protein solution (i.e., 2.0, 1.5, 1.0, 0.75 and 0.5 mL /vial) and the concentration of added protein (ie, 0.5, 0.67, 1.0, 1.33, and 2.0 mg/mL) were varied. Table 1: Experimental design.
Figure img0001

[000168] Preparação da amostra: BSA foi preparada no tampão de formulação (FB) em 2 mg/mL; 1,5 mg/mL; 1 mg/mL; 0,75 mg/mL 0,5 mg/mL e 0 mg/mL. 400 mg do carreador foram colocados em cada frasco contendo BSA e FB. Vários volumes da solução proteica foram colocados em cada frasco nas proporções fornecidas na Tabela 1 e os frascos foram mantidos à temperatura ambiente durante 30 minutos. Os frascos então foram congelados e liofilizados. Seguinte à liofilização, cada frasco foi examinado e a aparência do liofilizado proteico foi categorizada e fotografada (FIG. 9 A-C).[000168] Sample preparation: BSA was prepared in formulation buffer (FB) at 2 mg/mL; 1.5mg/ml; 1mg/mL; 0.75 mg/mL 0.5 mg/mL and 0 mg/mL. 400 mg of carrier was placed in each vial containing BSA and FB. Several volumes of the protein solution were placed in each vial in the proportions given in Table 1 and the vials were held at room temperature for 30 minutes. The vials were then frozen and lyophilized. Following lyophilization, each vial was examined and the appearance of the protein lyophilisate was categorized and photographed (FIG. 9 A-C).

[000169] Classificação: Distribuição do liofilizado proteico foi classificada entre 0 e 4, com 0 representando nenhuma partícula clara de liofilizado visível e 4 representando uma separação clara de veículo e proteína com uma folha de liofilizado proteico visível.[000169] Grading: Protein lyophilisate distribution was graded between 0 and 4, with 0 representing no clear visible lyophilizate particles and 4 representing a clear separation of vehicle and protein with a visible protein lyophilisate sheet.

[000170] Medidas de proteínas: Para quantificar a quantidade da proteína ligada ao carreador e a quantidade liofilizada separadamente dos grânulos, os materiais liofilizados foram transferidos do frasco para um tubo de centrífuga e 1 mL de PBS foi adicionado ao tubo de centrífuga e ao frasco. Os recipientes foram centrifugados e a solução de enxágue foi coletada e centrifugada. Os sobrenadantes foram analisados para o conteúdo de proteínas usando o ensaio de Coomassie-Plus proteico de acordo com as instruções do fabricante. A quantidade da proteína ligada foi calculada subtraindo as quantidades da proteína liberada de grânulos e o frasco da quantidade da proteína carregada (1000μg).[000170] Protein measurements: To quantify the amount of protein bound to the carrier and the amount lyophilized separately from the granules, the lyophilized materials were transferred from the flask to a centrifuge tube and 1 mL of PBS was added to the centrifuge tube and flask . Containers were centrifuged and the rinse solution was collected and centrifuged. Supernatants were analyzed for protein content using the protein Coomassie-Plus assay according to the manufacturer's instructions. The amount of bound protein was calculated by subtracting the amounts of protein released from granules and vial from the amount of protein loaded (1000μg).

ResultadosResults

[000171] Houve uma diferença significante na distribuição do liofilizado entre o grupo 1, que tinha a concentração proteica mais baixa (isto é, 0,5 mg/mL) e os grupos 3 (1,0 mg/mL), 4 (1,33 mg/mL) e 5 (2,0 mg/mL) (Tabela 2). As amostras no grupo 1 tinham algum liofilizado proteico visível nas paredes do frasco (FIG. 9A). Nenhum liofilizado era visível entre as partículas do carreador nas amostras do grupo 1. Nas amostras do grupo 3, algum liofilizado proteico era visível nas paredes de vidro do frasco. Entretanto, grandes pedaços do liofilizado proteico que se parecem com flocos brancos de neve ou translúcidos também eram visíveis entre as partículas do carreador nas amostras do grupo 3 (FIG. 9B). Nas amostras do grupo 5, bordas distintas de proteína formaram-se na superfície do frasco de vidro (FIG. 9C). Estas bordas de proteína projetaram pedaços do liofilizado proteico. Pedaços também foram vistos estando entre as partículas de veículo nas amostras do grupo 5.Tabela 2: Distribuição do liofilizado proteico ligado e não ligado a grânulos.

Figure img0002
[000171] There was a significant difference in the distribution of the lyophilisate between group 1, which had the lowest protein concentration (ie, 0.5 mg/mL) and groups 3 (1.0 mg/mL), 4 (1 .33 mg/mL) and 5 (2.0 mg/mL) (Table 2). Samples in group 1 had some protein lyophilisate visible on the walls of the vial (FIG. 9A). No lyophilisate was visible among the carrier particles in the group 1 samples. In the group 3 samples, some protein lyophilisate was visible on the glass walls of the vial. However, large chunks of the protein lyophilisate that look like snow-white or translucent flakes were also visible between the carrier particles in the group 3 samples (FIG. 9B). In samples from group 5, distinct edges of protein formed on the surface of the glass vial (FIG. 9C). These protein borders projected pieces of the protein lyophilisate. Chunks were also seen to be between the carrier particles in the group 5 samples.Table 2: Distribution of protein lyophilisate bound and unbound to granules.
Figure img0002

[000172] O grupo 1 contra o Grupo 5, Grupo 1 contra Grupo 4 e Grupo 1 contra o Grupo 3 foram todos significativamente diferentes (Tabela 2).[000172] Group 1 versus Group 5, Group 1 versus Group 4, and Group 1 versus Group 3 were all significantly different (Table 2).

[000173] A medida da proteína ligada indicou que houve diferenças significantes entre as quantidades da proteína ligada baseada no volume da solução adicionado antes da liofilização. Especificamente, a quantidade da proteína ligada modificou-se de 68% para 39% quando o volume da solução usada para entregar 1 mg da proteína foi modificado de 0,5 mL para 2 mL por 400 mg do carreador (Tabela 3, ver a proteína ligada nos grupos 1 e 5, respectivamente).Tabela 3: Medidas proteicas

Figure img0003
* Ligada foi calculada subtraindo as quantidades da proteína liberada dos grânulos e o frasco da quantidade carregada (1000 μg).[000173] The measurement of bound protein indicated that there were significant differences between the amounts of bound protein based on the volume of solution added before lyophilization. Specifically, the amount of bound protein changed from 68% to 39% when the volume of solution used to deliver 1 mg of protein was changed from 0.5 mL to 2 mL per 400 mg of carrier (Table 3, see Protein bound in groups 1 and 5, respectively).Table 3: Protein measurements
Figure img0003
* Bound was calculated by subtracting the amounts of protein released from the granules and vial from the amount loaded (1000 μg).

[000174] A análise Post Hoc do grupo de proteína ligada indicou que houve diferenças significantes entre: o grupo 1 e os grupos 3, 4, e 5; o grupo 2 e os grupos 4 e 5; e o grupo 3 e o grupo 5 (Tabela 4). Tabela 4: Comparações para proteína ligada.

Figure img0004
[000174] Post Hoc analysis of the bound protein group indicated that there were significant differences between: group 1 and groups 3, 4, and 5; group 2 and groups 4 and 5; and group 3 and group 5 (Table 4). Table 4: Comparisons for bound protein.
Figure img0004

Exemplo 13: Efeito do carreador variado e quantidade de P407 na liberação de BMP.Example 13: Effect of varying carrier and amount of P407 on BMP release.

[000175] O presente exemplo descreve um meio para variar o perfil de liberação de BMP do carreador variando a quantidade do veículo de entrega e do carreador usado.[000175] This example describes a means to vary the BMP release profile of the carrier by varying the amount of delivery vehicle and carrier used.

Materiais e métodosMaterials and methods

[000176] Projeto experimental: Para testar o efeito que a variação da quantidade de veículo de entrega e carreador tem no perfil de liberação de BMP, a quantidade de carreador (fosfato de cálcio bifásico BCP) e de veículo de entrega (gel de P407 33%) a quantidade foi variada em bioimplantes em que a quantidade de BMP adicionada às partículas de carreador foi fixada em 40μg/amostra e BMP foi liofilizada para os grânulos do carreador. O desenho de estudo é ainda descrito na Tabela 5. Tabela 5: Desenho do estudo.

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[000176] Experimental design: To test the effect that varying the amount of delivery vehicle and carrier has on the BMP release profile, the amount of carrier (biphasic calcium phosphate BCP) and delivery vehicle (P407 gel 33 %) the amount was varied in bioimplants where the amount of BMP added to the carrier particles was fixed at 40μg/sample and BMP was lyophilized to the carrier granules. The study design is further described in Table 5. Table 5: Study design.
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[000177] Preparação de Materiais: grânulos BCP macroporosos estéreis (diâmetro 0,5-1mm) compreendendo fosfato e—tricálcico 80%, Hidroxiapatita 20% foram adquiridos de Citagenix Inc. (Laval, QC). A BMP-2 (1mg/mL) foi preparada por Induce Biologics Inc. Um gel de poloxâmero 407 33% (P407) foi preparado adicionando 33 g do poloxâmero 407 (BASF) à água fria. A solução então foi esterilizada por autoclavagem. O gel de poloxâmero foi mantido a 2-8°C após a esterilização.[000177] Preparation of Materials: Sterile macroporous BCP granules (diameter 0.5-1mm) comprising e-tricalcium phosphate 80%, Hydroxyapatite 20% were purchased from Citagenix Inc. (Laval, QC). BMP-2 (1mg/ml) was prepared by Induce Biologics Inc. A 33% poloxamer 407 (P407) gel was prepared by adding 33 g of poloxamer 407 (BASF) to cold water. The solution was then sterilized by autoclaving. The poloxamer gel was kept at 2-8°C after sterilization.

[000178] BMP foi liofilizada para os carreadores como se segue. A quantidade necessária do carreador foi pesada e colocada em um tubo Eppendorf estéril. A quantidade desejada de BMP-2 foi adicionada ao carreador e foi mantida à temperatura ambiente durante 30 minutos antes do congelamento. Uma vez congelados, os tubos Eppendorf foram colocados em um liofilizador de bancada e liofilizados durante a noite. Todos os procedimentos foram realizados assepticamente para manter a esterilidade.[000178] BMP was lyophilized for the carriers as follows. The required amount of carrier was weighed and placed in a sterile Eppendorf tube. The desired amount of BMP-2 was added to the carrier and held at room temperature for 30 minutes before freezing. Once frozen, the Eppendorf tubes were placed in a benchtop lyophilizer and lyophilized overnight. All procedures were performed aseptically to maintain sterility.

[000179] Liberação de BMP: As amostras liofilizadas foram pesadas e colocadas em tubos Eppendorf aos quais o gel de P407 foi adicionado e deixado embeber durante 20 minutos. A seguir, 1 mL de PBS + BSA 0,1% foi adicionado a cada tubo que então foi colocado em um agitador em uma incubadora 37°C e suavemente agitado. Em cada ponto de tempo da coleta (dias 1, 2, 3, 4, 7) os tubos foram removidos, centrifugados e PBS+BSA removido e PBS+BSA fresco adicionado. PBS+BSA coletado então foi armazenado congelado até ser analisado.[000179] Release of BMP: The lyophilized samples were weighed and placed in Eppendorf tubes to which the P407 gel was added and allowed to soak for 20 minutes. Next, 1 mL of PBS + 0.1% BSA was added to each tube which was then placed on a shaker in a 37°C incubator and gently shaken. At each collection time point (days 1, 2, 3, 4, 7) the tubes were removed, centrifuged and PBS+BSA removed and fresh PBS+BSA added. Collected PBS+BSA was then stored frozen until analyzed.

[000180] Métodos analíticos: A quantidade de BMP liberada nas soluções foi determinada usando um ELISA para BMP-2 (R&D Systems, Minneapolis, MN) de acordo com as instruções do fabricante[000180] Analytical methods: The amount of BMP released in the solutions was determined using a BMP-2 ELISA (R&D Systems, Minneapolis, MN) according to the manufacturer's instructions

[000181] Análise estatística: Os dados foram testados para normalidade e variância igual. Os dados normalmente distribuídos com variância igual foram testados para diferenças significantes usando ANOVA de 2 Vias (Veículo e P407 foram usados como os fatores). Todos outros dados foram testados usando ANOVA em RANKs. Teste Post Hoc foi realizado em todos os pares usando o Método Student- Newman-Keuls. Todos os testes estatísticos foram realizados usando Sigma Stat v3.5.[000181] Statistical analysis: Data were tested for normality and equal variance. Normally distributed data with equal variance were tested for significant differences using 2-Way ANOVA (Vehicle and P407 were used as the factors). All other data were tested using ANOVA on RANKs. Post Hoc testing was performed on all pairs using the Student-Newman-Keuls Method. All statistical tests were performed using Sigma Stat v3.5.

ResultadosResults

[000182] A adição de P407 reduziu a liberação de BMP durante até 7 dias (Tabela 6). Isto foi um resultado surpreendente como foi relatado anteriormente que os géis de P407 fossem eficazes na liberação lenta de fármaco por somente uma questão de horas, tempo após o qual tinham se dispersado no tampão. A quantidade de P407 afetou a liberação de BMP durante os primeiros 7 dias. Do dia 4, a quantidade de P407 inicialmente usada determina se há uma diferença entre grupos sem P407 e + grupos com P407 (Tabela 6). A quantidade do carreador presente afetou a liberação de BMP na presença ou na ausência de P407, do dia 2 a 7, com a quantidade crescente do carreador reduzindo a quantidade de BMP liberada (Tabela 6).Tabela 6: Liberação de BMP ao longo de sete dias de bioimplantes contendo várias quantidades de gel de P407 e partículas de BCP.

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Tabela 7: Análise estatística de liberação de BMP ao longo de sete dias de bioimplantes contendo várias quantidades do gel de P407. De ANOVA de 2 Vias (valores P).
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[000182] The addition of P407 reduced BMP release for up to 7 days (Table 6). This was a surprising result as it was previously reported that P407 gels were effective in slow drug release for only a matter of hours, after which time they had dispersed in the tampon. The amount of P407 affected BMP release during the first 7 days. From day 4, the amount of P407 initially used determines whether there is a difference between groups without P407 and + groups with P407 (Table 6). The amount of carrier present affected BMP release in the presence or absence of P407 from day 2 to 7, with increasing amount of carrier reducing the amount of BMP released (Table 6).Table 6: BMP release over time seven days of bioimplants containing various amounts of P407 gel and BCP particles.
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Table 7: Statistical analysis of BMP release over seven days from bioimplants containing various amounts of P407 gel. 2-Way ANOVA (P values).
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[000183] Dados do dia um mostraram que houve significativamente mais BMP liberada do carreador na ausência de P407 do que quando estava presente (Tabela 8).[000183] Day one data showed that there was significantly more BMP released from the carrier in the absence of P407 than when it was present (Table 8).

[000184] Enquanto a quantidade de carreador sozinho não foi considerada impactar a liberação de BMP com o dia 1 houve uma interação entre quantidade de carreador e quantidade de P407. Especificamente 20 mg de carreador, a quantidade do gel de P407 usado significativamente influenciou em BMP liberada (30 v 120 e 30 v 60) enquanto em amostras com 40 ou 80 mg de carreador isto não foi observado (Tabela 8).Tabela 8: Tabela de ANOVA para resultados do dia um.

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[000184] While the amount of carrier alone was not considered to impact BMP release with day 1 there was an interaction between amount of carrier and amount of P407. Specifically 20 mg of carrier, the amount of P407 gel used significantly influenced the released BMP (30 v 120 and 30 v 60) while in samples with 40 or 80 mg of carrier this was not observed (Table 8).Table 8: Table ANOVA for day one results.
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[000185] Dados do dia dois mostraram que tanto a quantidade de carreador como a quantidade de P407 significativamente impactaram a liberação de BMP, com interações ocorrendo (Tabela 9). A quantidade de P407 necessária para o efeito foi dependente da quantidade do carreador. Tabela 9: Tabela de ANOVA para resultados do dia dois.

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[000185] Day two data showed that both the amount of carrier and the amount of P407 significantly impacted BMP release, with interactions occurring (Table 9). The amount of P407 needed for the effect was dependent on the amount of carrier. Table 9: ANOVA table for day two results.
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[000186] Resultados do dia três indicaram que a quantidade do carreador foi o fator primário que afetou a liberação de BMP. Entretanto a quantidade de gel de P407 se aproximou da significância em vários grupos (Tabela 10).Tabela 10: Tabela de ANOVA para resultados do dia três

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[000186] Results from day three indicated that the amount of carrier was the primary factor affecting BMP release. However, the amount of P407 gel approached significance in several groups (Table 10). Table 10: ANOVA table for day three results
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[000187] Resultados do dia quatro indicaram que tanto a quantidade do carreador como o gel de P407 afetaram a liberação de BMP, embora parecesse não ser nenhuma interação entre os dois (Tabela 11). Não houve nenhuma diferença da quantidade do gel de P407, enquanto mais do que 30 μl do gel tinha sido usado. A liberação de BMP diferenciou-se entre as 3 quantidades do carreador usado (Tabela 11).Tabela 11: Tabela de ANOVA para resultados do dia quatro.

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[000187] Results from day four indicated that both the amount of carrier and the P407 gel affected BMP release, although there appeared to be no interaction between the two (Table 11). There was no difference in the amount of the P407 gel as long as more than 30 µl of the gel had been used. BMP release differed between the 3 amounts of carrier used (Table 11). Table 11: ANOVA table for day four results.
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[000188] Resultados do dia sete foram similares aos resultados do dia 4 tanto com a quantidade de partículas do carreador como com gel de P407 que afeta a liberação de BMP (Tabela 12). Neste tempo, entretanto uma quantidade mínima de 60 μl do gel de P407 por implante teve que ser usada.Tabela 12: Tabela de ANOVA para resultados do dia sete.

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[000188] Results from day seven were similar to the results from day 4 both with the amount of carrier particles and with P407 gel that affects BMP release (Table 12). At this time, however, a minimum amount of 60 μl of the P407 gel per implant had to be used. Table 12: ANOVA table for day seven results.
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DiscussãoDiscussion

[000189] Tomados em conjunto, estes resultados mostram que é possível variar o perfil de liberação de BMP variando a quantidade de P407 e o carreador usado. Estes resultados também mostram que, em contraste com relatórios prévios de uso de P407 para a entrega de medicamentos durante o período de algumas horas, o uso do gel de P407 em combinação com o carreador resulta na inibição da liberação de proteínas durante até 7 dias. É contemplado neste pedido que, após a maior parte do P407 se dissolver durante as várias primeiras horas, uma camada fina do gel de P407 poderia permanecer na superfície do carreador, reduzindo a taxa da liberação proteica.[000189] Taken together, these results show that it is possible to vary the BMP release profile by varying the amount of P407 and the carrier used. These results also show that, in contrast to previous reports of using P407 for drug delivery over a period of a few hours, the use of the P407 gel in combination with the carrier results in inhibition of protein release for up to 7 days. It is contemplated in this application that, after most of the P407 has dissolved during the first several hours, a thin layer of the P407 gel could remain on the surface of the carrier, reducing the rate of protein release.

Exemplo 14: Avaliação de liberação de proteína in vitro de partículas de carreador diferentes.Example 14: Evaluation of in vitro protein release from different carrier particles.

[000190] O presente exemplo descreve bioimplantes compreendendo partículas de sulfato de cálcio desidratado (CSD) para as quais rhBMP-2 foi liofilizada. Estes bioimplantes produziram uma liberação maior e mais consistente de BMP ao longo de 14 dias em relação a bioimplantes compreendendo os 2 tipos de partículas de fosfato de cálcio como o carreador.[000190] The present example describes bioimplants comprising particles of dehydrated calcium sulfate (CSD) to which rhBMP-2 has been lyophilized. These bioimplants produced a greater and more consistent release of BMP over 14 days relative to bioimplants comprising the 2 types of calcium phosphate particles as the carrier.

Materiais e métodosMaterials and methods

[000191] Projeto experimental: Foram testados três veículos: sulfato de cálcio di-hidratado (CSD), hidroxiapatita (HAp) e fosfato de cálcio bifásico (BCP) em bioimplantes, em que a proporção de BMP para o veículo foi 40 μg:20 mg, a proporção do carreador para o veículo de entrega (isto é, P407) foi 200 μl:20 mg e em que a BMP foi liofilizada para grânulos de veículo. O projeto experimental é ainda apresentado na Tabela 13.Tabela 13: Comparação de Veículo.

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[000191] Experimental design: Three vehicles were tested: calcium sulfate dihydrate (CSD), hydroxyapatite (HAp) and biphasic calcium phosphate (BCP) in bioimplants, in which the proportion of BMP to the vehicle was 40 μg:20 mg, the ratio of carrier to delivery vehicle (i.e., P407) was 200 µl:20 mg and where BMP was lyophilized to vehicle granules. The experimental design is further shown in Table 13. Table 13: Vehicle Comparison.
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[000192] Preparação de Materiais: grânulos de BCP macroporosos estéreis (diâmetro 0,5-1 mm) compreendendo fosfato e—tricálcico 80%, Hidroxiapatita 20% foram adquiridos de Citagenix Inc. (Laval, QC). Os grânulos de CSD estéreis (0,5-1.2 mm) foram preparados triturando precipitados de Osteoset (Wright Medical Technology Canada Ltd., Mississauga, ON) e peneiração entre peneiras de 1,18 mm e de 0,5 mm. Grânulos de hidroxiapatita estéreis foram obtidos de Tissue Regeneration Therapeutics (Toronto, ON). BMP-2 (1 mg/mL) foi preparada por Induce Biologics Inc. Um gel de poloxâmero 407 33% (P407) foi preparado adicionando 33 g do poloxâmero 407 (BASF) à água fria. A solução então foi esterilizada por autoclavagem. O gel de poloxâmero foi mantido em 2-8°C após esterilização.[000192] Preparation of Materials: Sterile macroporous BCP granules (diameter 0.5-1 mm) comprising e-tricalcium phosphate 80%, Hydroxyapatite 20% were purchased from Citagenix Inc. (Laval, QC). Sterile CSD granules (0.5-1.2 mm) were prepared by grinding Osteoset precipitates (Wright Medical Technology Canada Ltd., Mississauga, ON) and sieving between 1.18 mm and 0.5 mm sieves. Sterile hydroxyapatite granules were obtained from Tissue Regeneration Therapeutics (Toronto, ON). BMP-2 (1 mg/ml) was prepared by Induce Biologics Inc. A 33% poloxamer 407 (P407) gel was prepared by adding 33 g of poloxamer 407 (BASF) to cold water. The solution was then sterilized by autoclaving. The poloxamer gel was kept at 2-8°C after sterilization.

[000193] Liofilização de BMP para partículas do carreador: A quantidade necessária do veículo foi pesada e colocada em um tubo Eppendorf estéril. A quantidade desejada de BMP-2 foi adicionada ao carreador e foi mantida à temperatura ambiente durante 30 minutos antes do congelamento. Uma vez congelado, os tubos Eppendorf foram colocados em um liofilizador de bancada e liofilizados durante a noite. Todos os procedimentos foram realizados assepticamente para manter a esterilidade.[000193] Lyophilization of BMP for carrier particles: The required amount of vehicle was weighed and placed in a sterile Eppendorf tube. The desired amount of BMP-2 was added to the carrier and held at room temperature for 30 minutes before freezing. Once frozen, the Eppendorf tubes were placed in a benchtop lyophilizer and lyophilized overnight. All procedures were performed aseptically to maintain sterility.

[000194] Liberação de BMP in vitro: 80 μl do gel de P407 foram adicionados ao carreador e associados a rhBMP-2 e deixados embeber durante 20 minutos. A seguir, 1 mL de PBS + BSA 0,1% foi adicionado a cada tubo que então foi colocado em um agitador em uma incubadora a 37°C e suavemente agitado. Em cada ponto de tempo de coleta (dias 1, 2, 3, 4, 7, 10 e 14) os tubos foram removidos, centrifugados e PBS+BSA removido e PBS+BSA fresco adicionado. PBS+BSA coletado então foi armazenado congelado até ser analisado.[000194] BMP release in vitro: 80 μl of P407 gel were added to the carrier and associated with rhBMP-2 and left to soak for 20 minutes. Next, 1 mL of PBS + 0.1% BSA was added to each tube which was then placed on a shaker in a 37°C incubator and gently shaken. At each collection time point (days 1, 2, 3, 4, 7, 10 and 14) the tubes were removed, centrifuged and PBS+BSA removed and fresh PBS+BSA added. Collected PBS+BSA was then stored frozen until analyzed.

[000195] Métodos analíticos: A quantidade de BMP liberada nas soluções foi determinada usando um ELISA para BMP-2 (R&D Systems, Minneapolis, MN) de acordo com as instruções do fabricante.[000195] Analytical methods: The amount of BMP released in the solutions was determined using a BMP-2 ELISA (R&D Systems, Minneapolis, MN) according to the manufacturer's instructions.

[000196] Análise estatística: Os dados foram testados para normalidade e variância igual. Os dados normalmente distribuídos com a variância igual foram testados para diferenças significantes usando ANOVA. Todos outros dados foram testados usando ANOVA em RANKS. Teste Post-Hoc foi realizado para todos os pares usando o Método Student-Newman-Keuls. Todos os testes estatísticos foram realizados usando Sigma Stat v3.5.[000196] Statistical analysis: Data were tested for normality and equal variance. Normally distributed data with equal variance were tested for significant differences using ANOVA. All other data were tested using ANOVA on RANKS. Post-Hoc testing was performed for all pairs using the Student-Newman-Keuls Method. All statistical tests were performed using Sigma Stat v3.5.

ResultadosResults

[000197] O teste Post-Hoc indicou que as partículas de carreador de sulfato de cálcio liberaram mais BMP do que as partículas de carreador de BCP em todos os pontos de tempo testados (Tabela 14). As partículas de veículo de CSD também liberaram mais BMP do que as partículas de veículo de Hap no dia 1, dia 2 e dia 7. A liberação de BMP das partículas de veículo de HAp diferenciou-se de BCP nos dias 7 e 10.Tabela 14: BMP liberam de várias partículas de veículo.

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*somente uma única amostra foi medida, consequentemente ANOVA não foi realizado neste ponto de tempo.[000197] Post-Hoc testing indicated that calcium sulfate carrier particles released more BMP than BCP carrier particles at all time points tested (Table 14). CSD vehicle particles also released more BMP than Hap vehicle particles on day 1, day 2 and day 7. BMP release from HAp vehicle particles differed from BCP on days 7 and 10.Table 14: BMP release from various vehicle particles.
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*only a single sample was measured, therefore ANOVA was not performed at this time point.

DiscussãoDiscussion

[000198] Estes resultados mostram que as partículas de carreador de CSD liberaram mais BMP-2 do que outras partículas de carreador testadas no total ao longo de 14 dias e em todos, mas o ponto de tempo de 3 dias.[000198] These results show that CSD carrier particles released more BMP-2 than other carrier particles tested in total over the 14 days and at all but the 3 day time point.

EXEMPLO 15: Produção de um carreador de BMP tendo potência melhorada in vivo em relação a carreadores conhecidos usados no bioimplante de BMP multifásico.EXAMPLE 15: Production of a BMP carrier having improved in vivo potency over known carriers used in multiphase BMP bioimplantation.

[000199] O presente exemplo descreve a avaliação de vários componentes de carreador para determinar que produz a maior parte do de osso quando usados como parte de um bioimplante de BMP multifásico. Neste exemplo "crescimento ósseo melhorado" ou "capacidade de melhorada para formação de ossículo" se refere a um aumento no tamanho e/ou na densidade de ossículos em relação àqueles de carreadores conhecidos compreendendo a mesma BMP. Os resultados deste estudo mostram que bioimplantes usando partículas de CSD, para as quais rhBMP-2 foi liofilizada produziram maiores ossículos quando implantados do que bioimplantes contendo hidroxiapatita ou carreadores de fosfato de cálcio bifásicos.[000199] This example describes the evaluation of various carrier components to determine which one produces the most bone when used as part of a multiphase BMP bioimplant. In this example "improved bone growth" or "improved ability for ossicle formation" refers to an increase in size and/or density of ossicles over that of known carriers comprising the same BMP. The results of this study show that bioimplants using CSD particles, for which rhBMP-2 was lyophilized, produced larger ossicles when implanted than bioimplants containing hydroxyapatite or biphasic calcium phosphate carriers.

Materiais e métodosMaterials and methods

[000200] Projeto experimental: Para identificar um carreador com capacidade de produção óssea relativamente alta, sulfato de cálcio di- hidratado (CSD), a hidroxiapatita (HAp) e fosfato de cálcio bifásico (BCP) foram testados em bioimplantes em que a proporção de BMP para o volume de implante foi fixada em 40 μg:20 mg, a proporção do carreador para o veículo de entrega (isto é, P407) foi fixada em 200 μl:20 mg e a BMP foi liofilizada para grânulos do carreador. O projeto experimental é apresentado ainda na Tabela 15.Tabela 15: Comparação de Veículo

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[000200] Experimental design: To identify a carrier with relatively high bone production capacity, calcium sulfate dihydrate (CSD), hydroxyapatite (HAp) and biphasic calcium phosphate (BCP) were tested in bioimplants in which the proportion of BMP to implant volume was set at 40 µg:20 mg, the ratio of carrier to delivery vehicle (ie P407) was set at 200 µl:20 mg, and BMP was lyophilized to carrier granules. The experimental design is also shown in Table 15. Table 15: Vehicle Comparison
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[000201] Preparação de Materiais: grânulos de BCP macroporosos estéreis (diâmetro 0,5-1 mm) compreendendo fosfato e—tricálcico 80%,Hidroxiapatita 20% foi adquirida de Citagenix Inc. (Laval, QC). Os grânulos de CSD estéreis (0,5-1,2 mm) foram preparados triturando precipitados de Osteoset (Wright Medical Technology Canada Ltd., Mississauga, ON) e peneirados entre peneiras de 1,18 mm e de 0,5 mm. Os grânulos de hidroxiapatita estéreis foram obtidos de Tissue Regeneration Therapeutics (Toronto, ON). A BMP-2 (1 mg/mL) foi preparada por Induce Biologics Inc. Um gel de poloxâmero 407 33% (P407) foi preparado adicionando 33 g do poloxâmero 407 (BASF) à água fria. A solução então foi esterilizada por autoclavagem. O gel de poloxâmero foi mantido em 2-8°C após esterilização. BMP foi liofilizada para os carreadores como se segue: a quantidade necessária do carreador foi pesada e colocada em um tubo Eppendorf estéril. A quantidade desejada de BMP-2 foi adicionada ao carreador e foi mantida à temperatura ambiente durante 30 minutos antes do congelamento. Uma vez congelados, os tubos Eppendorf foram colocados em um liofilizador de bancada e liofilizados durante a noite. Todos os procedimentos foram realizados assepticamente para manter a esterilidade.[000201] Preparation of Materials: Sterile macroporous BCP granules (diameter 0.5-1 mm) comprising 80% e—tricalcium phosphate, 20% hydroxyapatite was purchased from Citagenix Inc. (Laval, QC). Sterile CSD granules (0.5-1.2 mm) were prepared by grinding Osteoset precipitates (Wright Medical Technology Canada Ltd., Mississauga, ON) and sieving between 1.18 mm and 0.5 mm sieves. Sterile hydroxyapatite granules were obtained from Tissue Regeneration Therapeutics (Toronto, ON). BMP-2 (1 mg/ml) was prepared by Induce Biologics Inc. A 33% poloxamer 407 (P407) gel was prepared by adding 33 g of poloxamer 407 (BASF) to cold water. The solution was then sterilized by autoclaving. The poloxamer gel was kept at 2-8°C after sterilization. BMP was lyophilized for carriers as follows: the required amount of carrier was weighed out and placed in a sterile Eppendorf tube. The desired amount of BMP-2 was added to the carrier and held at room temperature for 30 minutes before freezing. Once frozen, the Eppendorf tubes were placed in a benchtop lyophilizer and lyophilized overnight. All procedures were performed aseptically to maintain sterility.

[000202] Modelo cirúrgico: A osteoindutividade de vários bioimplantes foi avaliada no ensaio de bolsa de músculo de camundongo (Barr et al. Radiol Oral Endod Oral Pathol Oral Med Oral Surg. 2010; 109 (4):531-40).[000202] Surgical model: The osteoinductivity of various bioimplants was evaluated in the mouse muscle pouch assay (Barr et al. Radiol Oral Endod Oral Pathol Oral Med Oral Surg. 2010; 109(4):531-40).

[000203] As amostras, onde o poloxâmero era para ser misturado com o carreador, foram preparadas por derramamento dos grânulos do carreador para uma bandeja de aço inoxidável estéril. O poloxâmero foi mantido em gelo e uma quantidade apropriada do gel de poloxâmero foi aplicada por pipeta aos grânulos do carreador. O carreador e o gel foram misturados e em seguida cuidadosamente colocados em uma cápsula de gelatina que então foi colocada na bolsa de músculo.[000203] The samples, where the poloxamer was to be mixed with the carrier, were prepared by pouring the carrier granules onto a sterile stainless steel tray. The poloxamer was kept on ice and an appropriate amount of the poloxamer gel was pipetted onto the carrier beads. The carrier and gel were mixed and then carefully placed in a gelatin capsule which was then placed in the muscle pouch.

[000204] Camundongos IGS machos (aproximadamente 22 gramas) tinham bolsas intramusculares formadas no seu músculo biceps femoris pela dissecação direta. O bioimplante então foi colocado na bolsa. A pele então foi juntada e fechada usando clipes de Michel.[000204] Male IGS mice (approximately 22 grams) had intramuscular pockets formed in their biceps femoris muscle by direct dissection. The bioimplant was then placed in the bag. The skin was then brought together and closed using Michel clips.

[000205] Os camundongos foram monitorados diariamente. Originalmente os camundongos deveriam ser eutanizados após 28 dias. Entretanto devido a alguns implantes que formaram tanto osso que a junção ocorreu entre a espinha e o fêmur, que restringiu a mobilidade dos camundongos, todos os camundongos foram sacrificados após 18 dias. Seguinte ao sacrifício dos animais, os membros traseiros foram dissecados e fixados usando formalina tamponada neutra.[000205] The mice were monitored daily. Originally the mice were supposed to be euthanized after 28 days. However, due to some implants that formed so much bone that the junction occurred between the spine and the femur, which restricted the mice's mobility, all mice were sacrificed after 18 days. Following animal sacrifice, the hind limbs were dissected and fixed using neutral buffered formalin.

[000206] Métodos analíticos: A quantidade do osso formado pelos bioimplantes foi determinada por micro CT. Os valores apropriados foram ajustados para a presença de cálcio do carreador residual como anteriormente descrito (Humber et al. Oral Surg. Oral Pathol Oral Med. Oral Radiol. Oral Endod. 2010 Mar; 109 (3):372-84). Resumidamente, a região onde o implante tinha sido colocado foi imageada usando um scanner General Electric Healthcare eXplore™ Locus SP microCT. O carreador residual e qualquer nova massa que tenha formado em volta do implante no músculo (coletivamente chamado de ossículo) foram delineados a cada 10 fatias para definir a região de interesse (ROI).[000206] Analytical methods: The amount of bone formed by the bioimplants was determined by micro CT. Appropriate values were adjusted for the presence of residual carrier calcium as previously described ( Humber et al. Oral Surg. Oral Pathol Oral Med. Oral Radiol. Oral Endod. 2010 Mar; 109(3):372-84 ). Briefly, the region where the implant had been placed was imaged using a General Electric Healthcare eXplore™ Locus SP microCT scanner. The residual carrier and any new mass that formed around the implant in the muscle (collectively called the ossicle) were outlined every 10 slices to define the region of interest (ROI).

[000207] O material de veículo foi mais denso do que o novo osso. Por isso foi possível determinar valores limite do novo osso e carreador separadamente pelo imageamento de múltiplas amostras de cada grupo e tomada de uma média dos valores em escala de cinza. Para fins de padronização, o valor limite do carreador mais baixo obtido para um material (isto é, CSD) foi usado para todos os carreadores (isto é, 1835). Similarmente, um valor único do novo osso foi usado (isto é, 555).[000207] The carrier material was denser than the new bone. Therefore, it was possible to determine threshold values for new bone and carrier separately by imaging multiple samples from each group and taking an average of the grayscale values. For standardization purposes, the lowest carrier threshold value obtained for a material (ie, CSD) was used for all carriers (ie, 1835). Similarly, a single value of new bone was used (ie, 555).

[000208] As análises foram realizadas usando os 2 valores de limite (isto é, 1835 e 555). O limiar superior distinguiu o carreador do osso e tecido mole, enquanto o menor distinguiu osso + carreador do tecido macio. Subtraindo os valores limite superiores dos valores limite inferiores, os valores de osso somente foram determinados. Sete parâmetros diferentes foram medidos usando microCT. A tabela 16 descreve os parâmetros obtidos diretamente do microCT e qualquer limiar que impactou o resultado. A tabela 17 descreve os parâmetros derivados e como são calculados.Tabela 16: os parâmetros relatados proveram por microCT.

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Tabela 17: Parâmetros calculados (Limite inferior-limite superior).
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[000208] Analyzes were performed using the 2 threshold values (ie 1835 and 555). The upper threshold distinguished bone and soft tissue carrier, while the lower threshold distinguished bone + soft tissue carrier. By subtracting the upper limit values from the lower limit values, bone only values were determined. Seven different parameters were measured using microCT. Table 16 describes the parameters obtained directly from the microCT and any thresholds that impacted the result. Table 17 describes the derived parameters and how they are calculated. Table 16: Reported parameters provided by microCT.
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Table 17: Calculated parameters (Lower limit-upper limit).
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[000209] As duas medidas usadas para determinar a atividade osteoindutiva foram o volume total (TV) e o volume de osso ajustado (aBV).[000209] The two measurements used to determine osteoinductive activity were total volume (TV) and adjusted bone volume (aBV).

[000210] Histologia: Após Análise de micro CT, as amostras foram descalcificadas e processadas para microscopia ótica.[000210] Histology: After micro CT analysis, the samples were decalcified and processed for optical microscopy.

[000211] Análise estatística: os parâmetros de MicroCT foram testados para normalidade e variância igual. Os dados normalmente distribuídos com a variância igual foram testados para diferenças significantes usando ANOVA. Todos outros dados foram testados usando ANOVA em RANKS. O teste Post-Hoc foi realizado em todos os pares usando o Método Student-Newman-Keuls. Todos os testes estatísticos foram realizados usando Sigma Stat v3.5.[000211] Statistical analysis: MicroCT parameters were tested for normality and equal variance. Normally distributed data with equal variance were tested for significant differences using ANOVA. All other data were tested using ANOVA on RANKS. Post-Hoc testing was performed on all pairs using the Student-Newman-Keuls Method. All statistical tests were performed using Sigma Stat v3.5.

ResultadosResults

[000212] Comparação de Veículos: os resultados de MicroCT indicaram que os carreadores de CSD produziram maiores ossículos do que quaisquer carreadores baseados em fosfato de cálcio pelo volume total (Tabela 18). Também houve uma tendência dos ossículos de CSD de conter o osso mais novo do que quaisquer carreadores contendo fosfato de cálcio (Tabela 19).Tabela 18: Volume total (mm3)

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[000212] Vehicle Comparison: MicroCT results indicated that CSD carriers produced larger ossicles than any calcium phosphate-based carriers by total volume (Table 18). There was also a tendency for the CSD ossicles to contain more new bone than any carriers containing calcium phosphate (Table 19).Table 18: Total volume (mm3)
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[000213] Teste Post Hoc: Todos os múltiplos proced imentos de comparação aos pares (Método de Student-Newman-Keuls). CSD contra HAp (P <0,05); CSD contra BCP (P <0,05); HAp contra BCP (nenhuma diferença significante).Tabela 19: Volume (mm3) de Osso Ajustado

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[000213] Post Hoc Test: All multiple pairwise comparison procedures (Student-Newman-Keuls method). CSD against HAp (P<0.05); CSD versus BCP (P<0.05); HAp versus BCP (no significant difference). Table 19: Adjusted Bone Volume (mm3)
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[000214] Histologia: a avaliação histológica indicou que para todos os bioimplantes, os ossículos compreendiam principalmente uma concha de osso circundando uma mistura de osso, cartilagem e tecido de medula. Não houve nenhum sinal da inflamação em nenhum dos implantes.[000214] Histology: Histological evaluation indicated that for all bioimplants, the ossicles comprised primarily a shell of bone surrounding a mixture of bone, cartilage, and marrow tissue. There was no sign of inflammation in any of the implants.

[000215] Os grânulos de fosfato de cálcio residuais foram visíveis nos bioimplantes que contêm BCP ou HAp enquanto CSD parece ser rapidamente ressorvido com somente alguns grânulos de CAS vistos.[000215] Residual calcium phosphate granules were visible in bioimplants containing BCP or HAp while CSD appears to be rapidly resorbed with only a few CAS granules seen.

[000216] Estes resultados mostram que quando BMP-2 foi liofilizada para carreadores de CSD o bioimplante CSD-P407 produziu maiores ossículos contendo mais osso do que outros veículos para os quais BMP-2 foi liofilizada.[000216] These results show that when BMP-2 was lyophilized for CSD carriers the CSD-P407 bioimplant produced larger ossicles containing more bone than other vehicles for which BMP-2 was lyophilized.

EXEMPLO 16: Produção de um bioimplante tendo potência aumentada por distribuição de BMP tanto para o carreador como no veículo de entrega em comparação com bioimplantes onde a BMP somente estava no veículo.EXAMPLE 16: Production of a bioimplant having increased potency by delivering BMP to both the carrier and the delivery vehicle compared to bioimplants where the BMP was only in the vehicle.

[000217] O presente exemplo descreve a avaliação de fosfato de cálcio e sulfato de cálcio individualmente e como uma mistura, como carreadores de BMP que poderiam melhorar a produção de osso em relação a ACS em ensaios de bolsa de músculo de camundongo, em que uma proporção preferencial de BMP no carreador em relação ao veículo de entrega (isto é, P407) e uma proporção preferencial de sulfato de cálcio para fosfato de cálcio bifásico é determinada.[000217] This example describes the evaluation of calcium phosphate and calcium sulfate individually and as a mixture, as BMP carriers that could improve bone production relative to ACS in mouse muscle pouch assays, in which a preferred ratio of BMP in the carrier to delivery vehicle (i.e., P407) and a preferred ratio of calcium sulfate to biphasic calcium phosphate is determined.

Materiais e métodosMaterials and methods

[000218] Projeto experimental: Para identificar um carreador com capacidade relativamente alta de produção de osso, misturas de sulfato de cálcio desidratado (CSD) e fosfato de cálcio bifásico (BCP) nas proporções de 1:0, 3:1, 1:1 e 0:1 foram testadas. Ainda, a proporção de BMP no carreador contra no veículo de entrega F127 foi variada tal que as proporções de 100:0, 90:10 e 70:30 CSD:BCP fossem testadas. Cada variável foi testada em um bioimplante em que a proporção de BMP para implantar o volume era 40 μg: ~ 50 μl, baseado em uma meta de <1 mg/cm3 e em que a proporção do carreador para F127 era 30:45. O projeto experimental é apresentado ainda na Tabela 20.Tabela 20: Projeto experimental.

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[000218] Experimental design: To identify a carrier with relatively high capacity for bone production, mixtures of dehydrated calcium sulfate (CSD) and biphasic calcium phosphate (BCP) in proportions of 1:0, 3:1, 1:1 and 0:1 were tested. Furthermore, the ratio of BMP in the carrier versus the F127 delivery vehicle was varied such that the ratios of 100:0, 90:10 and 70:30 CSD:BCP were tested. Each variable was tested in a bioimplant where the ratio of BMP to implant volume was 40 µg: ~50 µl, based on a target of <1 mg/cm3 and where the ratio of carrier to F127 was 30:45. The experimental design is also shown in Table 20. Table 20: Experimental design.
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[000219] Preparação de Materiais: grânulos de BCP macroporosos estéreis (diâmetro 0,5-1 mm) compreendendo fosfato e—tricálcico 80%, Hidroxiapatita 20% foram adquiridos de Citagenix Inc. (Laval, QC). Os grânulos de CSD estéreis (0,5-1.2 mm) foram preparados triturando precipitados de Osteoset (Wright Medical Technology Canada Ltd., Mississauga, ON) e peneirando entre peneiras de 1,18 mm e de 0,5 mm.[000219] Preparation of Materials: Sterile macroporous BCP granules (diameter 0.5-1 mm) comprising e-tricalcium phosphate 80%, Hydroxyapatite 20% were purchased from Citagenix Inc. (Laval, QC). Sterile CSD granules (0.5-1.2 mm) were prepared by grinding Osteoset precipitates (Wright Medical Technology Canada Ltd., Mississauga, ON) and sieving between 1.18 mm and 0.5 mm sieves.

[000220] O kit Infuse® foi adquirido de Medtronic of Canada Ltd. de BMP-2 Infuse foi preparada adicionando água para injeção ao pó de rhBMP-2 liofilizada no kit Infuse®. A esponja de ACS foi cortada em pedaços de 5x5 mm aproximadamente e colocada em cápsulas de Eppendorf.[000220] The Infuse® kit was purchased from Medtronic of Canada Ltd. of BMP-2 Infuse was prepared by adding water for injection to the lyophilized rhBMP-2 powder in the Infuse® kit. The ACS sponge was cut into approximately 5x5 mm pieces and placed in Eppendorf capsules.

[000221] BMP-2 de Indução (1 mg/mL) foi preparada por Induce Biologics Inc. Um gel de poloxâmero 407 33% (P407) foi preparado adicionando 33 g do poloxâmero 407 (BASF) à água fria. A solução então foi esterilizada por autoclavagem. O gel de poloxâmero foi mantido em 2-8°C após esterilização.[000221] Inducing BMP-2 (1 mg/ml) was prepared by Induce Biologics Inc. A 33% poloxamer 407 (P407) gel was prepared by adding 33 g of poloxamer 407 (BASF) to cold water. The solution was then sterilized by autoclaving. The poloxamer gel was kept at 2-8°C after sterilization.

[000222] BMP foi liofilizado para os carreadores como se segue: A quantidade necessária do carreador foi pesada e colocada em um tubo de Eppendorf estéril. A quantidade desejada de BMP-2 foi adicionada ao veículo e foi mantida à temperatura ambiente durante 30 minutos antes do congelamento. Uma vez congelados, os tubos Eppendorf foram colocados em um liofilizador de bancada e liofilizados durante a noite. Todos os procedimentos foram realizados assepticamente para manter a esterilidade. As amostras de BMP-P407 foram preparadas em volume em tubos Eppendorf estéreis adicionando BMP-2 à BMP na concentração desejada. No momento da cirurgia, a quantidade apropriada de P407 foi pipetada para fora do tubo.[000222] BMP was lyophilized for the carriers as follows: The required amount of carrier was weighed and placed in a sterile Eppendorf tube. The desired amount of BMP-2 was added to the vehicle and held at room temperature for 30 minutes before freezing. Once frozen, the Eppendorf tubes were placed in a benchtop lyophilizer and lyophilized overnight. All procedures were performed aseptically to maintain sterility. BMP-P407 samples were prepared in bulk in sterile Eppendorf tubes by adding BMP-2 to BMP at the desired concentration. At the time of surgery, the appropriate amount of P407 was pipetted out of the tube.

[000223] Modelo cirúrgico: Como apresentado no Exemplo 15.[000223] Surgical model: As shown in Example 15.

[000224] Métodos analíticos: análises de micro CT e de histologia foram como apresentadas no Exemplo 15.[000224] Analytical methods: micro CT and histology analyzes were as presented in Example 15.

[000225] Análise estatística: Como ACS sozinho não formou ossículos que podem ser medidos não foi incluído em nenhuma análise estatística.[000225] Statistical analysis: As ACS alone did not form ossicles that can be measured it was not included in any statistical analysis.

[000226] Os parâmetros microCT foram testados para normalidade e variância igual. Os dados normalmente distribuídos com variância igual foram testados para diferenças significantes usando ANOVA. Todos os outros dados foram testados usando ANOVA em RANKS. Teste Post- Hoc foi realizado em todos os pares usando o Método Student- Newman-Keuls. Todos os testes estatísticos foram realizados usando Sigma Stat v3.5.[000226] The microCT parameters were tested for normality and equal variance. Normally distributed data with equal variance were tested for significant differences using ANOVA. All other data were tested using ANOVA on RANKS. Post-Hoc testing was performed on all pairs using the Student-Newman-Keuls Method. All statistical tests were performed using Sigma Stat v3.5.

ResultadosResults

[000227] Efeito de Distribuição de BMP entre os grânulos do carreador e o gel de P407: Quando BMP foi distribuída entre o gel de P407 e os grânulos de CSD produziram maiores ossículos do que quando todas as BMP foram liofilizadas para o CSD (volume de osso total). (Grupo 3a > Grupo 2a) (Tabela 22).[000227] Effect of BMP Distribution between the carrier granules and the P407 gel: When BMP was distributed between the P407 gel and the CSD granules it produced larger ossicles than when all the BMP were lyophilized for the CSD (volume of whole bone). (Group 3a > Group 2a) (Table 22).

[000228] Usando grânulos de CSD-BCP 2:1, mais osso foi formado quando 70% foram liofilizados para os grânulos e 30% estavam no gel de P407 então quando 90% foram liofilizados e 10% estavam no gel (volume de osso total). (Grupo 5a > Grupo 7a) (Tabela 22).[000228] Using 2:1 CSD-BCP granules, more bone was formed when 70% was lyophilized for the granules and 30% was in the P407 gel then when 90% was lyophilized and 10% was in the gel (total bone volume ). (Group 5a > Group 7a) (Table 22).

[000229] Efeito de uso de grânulos de CSD em vez de BCP: Em grupos com a mesma distribuição de BMP entre os grânulos e P407 constatamos que usando grânulos de CSD produziu maiores ossículos do que BCP (volume de osso total) (Gp 3a> Gp 4a) (Tabela 20). Quando CDS foi misturado com grupos de BCP com CSD de mais de 50% em proporção, formou os maiores ossículos (Grupo 3a (100CSD) > 5a (67% de CSD)> Grupo 7a (50% de CSD) = 4a (0% de CSD) (volume de osso total) (Tabela 22).Tabela 21: MicroCT; o volume total de osso produzido.

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Tabela 22: Teste Post Hoc (comparação de grupos contendo BMP em análise de volume total). Todos os Múltiplos Procedimentos de Comparação aos Pares (Método de Student-Newman-Keuls).
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[000229] Effect of using CSD granules instead of BCP: In groups with the same distribution of BMP between granules and P407 we found that using CSD granules produced larger ossicles than BCP (total bone volume) (Gp 3a> Gp 4a) (Table 20). When CDS was mixed with BCP groups with CSD of more than 50% in proportion, it formed the largest ossicles (Group 3a (100CSD) > 5a (67% CSD) > Group 7a (50% CSD) = 4a (0% of CSD) (total bone volume) (Table 22).Table 21: MicroCT, the total volume of bone produced.
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Table 22: Post Hoc Test (comparison of groups containing BMP in full volume analysis). All Multiple Pair Comparison Procedures (Student-Newman-Keuls Method).
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[000230] Efeito de Distribuição de BMP entre os grânulos e o gel de P407: Quando BMP foi distribuída entre o gel de P407 e os grânulos de CSD, foram produzidos mais osso do que quando todas as BMP foram liofilizadas para CSD (volume de osso ajustado). (Gp3a > Gp2a) (Tabela 24).[000230] Effect of BMP Distribution between the granules and the P407 gel: When BMP was distributed between the P407 gel and the CSD granules, more bone was produced than when all the BMP were freeze-dried for CSD (bone volume adjusted). (Gp3a > Gp2a) (Table 24).

[000231] Efeito de uso de CSD em vez de grânulos de BCP: Em grupos com a mesma distribuição de BMP entre os grânulos e P407 constatamos que usando grânulos de CSD, foram produzidos maiores ossículos do que BCP (volume de osso ajustado) (Gp 3a> Gp 4a) (Tabela 24). Quando CDS foi misturado com grupos BCP com CSD de mais de 50% na proporção formou os maiores ossículos (volume de osso ajustado) (Gp3a (100CSD)> 5a (CSD de 67%)> 4a (CSD de 0%) (Tabela 24).Tabela 23: Volume de Osso Ajustado (aBV). Todos múltiplos procedimentos de comparação aos pares (Método de Student- Newman-Keuls).

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Tabela 24: Teste Post Hoc (comparação de grupos contendo BMP). Todos os múltiplos procedimentos de comparação aos pares (Método de Student-Newman-Keuls):
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[000231] Effect of using CSD instead of BCP granules: In groups with the same distribution of BMP between granules and P407 we found that using CSD granules, larger ossicles were produced than BCP (adjusted bone volume) (Gp 3a> Gp 4a) (Table 24). When CDS was mixed with BCP groups with CSD of more than 50% in proportion it formed the largest ossicles (adjusted bone volume) (Gp3a (100CSD) > 5a (67% CSD) > 4a (0% CSD) (Table 24 Table 23: Adjusted Bone Volume (aBV) All multiple pairwise comparison procedures (Student-Newman-Keuls Method).
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Table 24: Post Hoc test (comparison of groups containing BMP). All multiple pairwise comparison procedures (Student-Newman-Keuls Method):
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[000232] A avaliação histológica indicou que para todos os bioimplantes, os ossículos compreendiam principalmente uma concha do osso circundando uma mistura de osso, cartilagem e tecido de medula. Não houve nenhum sinal de inflamação em nenhum dos implantes.[000232] Histological evaluation indicated that for all bioimplants, the ossicles comprised primarily a shell of bone surrounding a mixture of bone, cartilage, and marrow tissue. There was no sign of inflammation on any of the implants.

[000233] Os grânulos de fosfato de cálcio residuais foram visíveis nos Bioimplantes Induce contendo BCP, enquanto sulfato de cálcio parece estar sofrendo ressorção rápida somente com alguns grânulos de CAS vistos. O osso foi visto formando-se diretamente sobre e dentro de grânulos de CAS e BCP (FIG. 10A-B).[000233] Residual calcium phosphate granules were visible in the Induce Bioimplants containing BCP, while calcium sulfate appears to be undergoing rapid resorption with only a few CAS granules seen. Bone was seen forming directly on and within CAS and BCP granules (FIG. 10A-B).

DiscussãoDiscussion

[000234] Os resultados a partir deste estudo mostram que quando BMP foi distribuída entre ser liofilizada para grânulos de veículo e misturada no gel de P407, (uma distribuição que resulta em uma liberação multifásica de BMP) os maiores ossículos com mais osso foram produzidos do que quando todas as BMP foram liofilizadas para os grânulos que foram posteriormente misturados com o gel de P407 no momento da cirurgia[000234] The results from this study show that when BMP was distributed between being lyophilized to vehicle granules and mixed into the P407 gel, (a distribution that results in a multiphasic release of BMP) the largest ossicles with the most bone were produced than that when all the BMP were lyophilized to the granules which were later mixed with the P407 gel at the time of surgery

[000235] Uma distribuição 70/30 entre grânulos e gel de P407 produziu maiores ossículos com mais osso do que uma distribuição 90/10 entre gel de P407 e grânulos.[000235] A 70/30 split between granules and P407 gel produced larger ossicles with more bone than a 90/10 split between P407 gel and granules.

[000236] Em grupos com uma distribuição igual de BMP entre os grânulos e grânulos de CSD P407 produziu maiores ossículos com mais osso do que grânulos BCP similarmente classificados, apesar de ossículos CSD-produzidos que têm uma maior área de superfície devido a ser porosos (os grânulos de BCP foram sólidos). Quando CSD pode ser misto com bioimplantes BCP com 67% ou mais grânulos de CSD produziram maiores ossículos do que aqueles com 50% ou menos grânulos de CSD.[000236] In groups with an equal distribution of BMP between granules and P407 CSD granules produced larger ossicles with more bone than similarly graded BCP granules, despite CSD-produced ossicles having a greater surface area due to being porous ( BCP granules were solid). When CSD could be mixed with BCP bioimplants with 67% or more CSD granules produced larger ossicles than those with 50% or less CSD granules.

Claims (8)

1. Sistema de liberação multifásica de fatores de crescimento em um local de tratamento, caracterizado pelo fato de que é um bioimplante, que compreende: (a) um veículo de entrega, na forma de um líquido ou de um gel, compreendendo um primeiro fator de crescimento, sendo que o polímero é poli(etileneglicol)-em bloco-poli(propilenoglicol)-em bloco- pol(etilenoglicol) (poloxâmero 407), o veículo de entrega sendo adaptado para liberar um primeiro fator de crescimento em um perfil de liberação inicial por um primeiro período de tempo; e, (b) um carreador compreendendo uma pluralidade de partículas sólidas apresentando um segundo fator de crescimento na superfície das mesmas, o carreador sendo adaptado para liberar o segundo fator de crescimento em um perfil de liberação sustentada por um segundo período de tempo, e sendo que o carreador compreende partículas de sulfato de cálcio di-hidratado; sendo que as partículas do carreador são combinadas com o veículo de entrega; sendo que o primeiro e o segundo fatores de crescimento são proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs); e sendo que o primeiro período de tempo compreende horas ou dias, o segundo período de tempo compreende dias ou semanas, e sendo que o segundo período de tempo é de uma duração mais longa do que o primeiro período de tempo.1. Multiphase delivery system for growth factors at a treatment site, characterized in that it is a bioimplant, comprising: (a) a delivery vehicle, in the form of a liquid or a gel, comprising a first factor growth factor, the polymer being poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-pol(ethylene glycol) (poloxamer 407), the delivery vehicle being adapted to release a first growth factor in a growth profile initial release for a first period of time; and, (b) a carrier comprising a plurality of solid particles having a second growth factor on the surface thereof, the carrier being adapted to release the second growth factor in a sustained release profile over a second period of time, and being that the carrier comprises calcium sulfate dihydrate particles; wherein the carrier particles are combined with the delivery vehicle; the first and second growth factors being bone morphogenetic proteins (BMPs); and wherein the first time period comprises hours or days, the second time period comprises days or weeks, and wherein the second time period is of a longer duration than the first time period. 2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o carreador compreende ainda partículas de fosfato de cálcio, preferencialmente sendo que a proporção de sulfato de cálcio di-hidratado para partículas de fosfato de cálcio é de 1:1 ou 2:1.2. System, according to claim 1, characterized in that the carrier also comprises calcium phosphate particles, preferably with the proportion of calcium sulfate dihydrate for calcium phosphate particles being 1:1 or 2:1. 3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro fator de crescimento e o segundo fator de crescimento são os mesmos.3. System, according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the first growth factor and the second growth factor are the same. 4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o veículo de entrega compreende pelo menos 10% da quantidade total do fator de crescimento, e o veículo compreende pelo menos 50% da quantidade total do fator de crescimento.4. System according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the delivery vehicle comprises at least 10% of the total amount of the growth factor, and the vehicle comprises at least 50% of the total amount of the factor of growth. 5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a proporção de veículo de entrega para o carreador é de 0,5:1 a 4:1 (v/v).5. System, according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the proportion of delivery vehicle to carrier is 0.5:1 to 4:1 (v/v). 6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o segundo fator de crescimento é aplicado ao carreador, e, em seguida, liofilizado no carreador.6. System according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the second growth factor is applied to the carrier, and then lyophilized in the carrier. 7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que as proteínas morfogenéticas ósseas são selecionadas dentre proteína morfogenética óssea-2 (BMP-2) e proteína morfogenética óssea-7 (BMP-7).7. System according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the bone morphogenetic proteins are selected from among bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) and bone morphogenetic protein-7 (BMP-7). 8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o veículo de entrega é adaptado para liberar pelo menos 80% do primeiro fator de crescimento dentro de um período de 72 horas.8. System according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the delivery vehicle is adapted to release at least 80% of the first growth factor within a period of 72 hours.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2014244369A1 (en) * 2013-03-14 2015-11-05 Genzyme Corporation Thermo-sensitive bone growth compositions
US10265437B2 (en) * 2014-03-14 2019-04-23 The Research Foundation For The State University Of New York Neurogenic regulation of bone growth and bone degradation
CN104894069B (en) * 2015-05-07 2019-07-12 中国人民解放军第四军医大学 A kind of tissue engineering devices of light-operated insulin rhythmicity secretion
CN107412859B (en) * 2017-04-26 2020-07-14 温州医科大学附属口腔医院 Preparation method of double-gene time-sequence slow-release tissue engineering scaffold material
RU2665155C1 (en) * 2018-01-10 2018-08-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method of delivering biologically active substances to scaffold
CN109568670B (en) * 2018-10-24 2021-05-07 温州医科大学 Hydrogel for repairing endometrium injury and preparation method thereof
CN113226386A (en) * 2018-12-25 2021-08-06 奥梭瑞贝斯株式会社 Bone regeneration material having a cotton-like structure formed from a plurality of electrospun fibers

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4789732A (en) 1980-08-04 1988-12-06 Regents Of The University Of California Bone morphogenetic protein composition
US4761471A (en) 1980-08-04 1988-08-02 The Regents Of The University Of California Bone morphogenetic protein composition
US4795804A (en) 1983-08-16 1989-01-03 The Regents Of The University Of California Bone morphogenetic agents
US4857456A (en) 1985-04-30 1989-08-15 The Regents Of The University Of California Assay of Bone morphogenetic protein (BMP) and anti-BMP antibody for the diagnosis of bone disorders
US5013649A (en) 1986-07-01 1991-05-07 Genetics Institute, Inc. DNA sequences encoding osteoinductive products
US6150328A (en) 1986-07-01 2000-11-21 Genetics Institute, Inc. BMP products
US4877864A (en) 1987-03-26 1989-10-31 Genetics Institute, Inc. Osteoinductive factors
US5631142A (en) 1986-07-01 1997-05-20 Genetics Institute, Inc. Compositions comprising bone morphogenetic protein-2 (BMP-2)
ATE238417T1 (en) 1991-11-04 2003-05-15 Inst Genetics Llc RECOMBINANT BONE MORPHOGENETIC PROTEIN HETERODIMERS, COMPOSITIONS AND METHODS OF USE
US5385887A (en) 1993-09-10 1995-01-31 Genetics Institute, Inc. Formulations for delivery of osteogenic proteins
GB9415810D0 (en) * 1994-08-04 1994-09-28 Jerrow Mohammad A Z Composition
WO1998034655A1 (en) * 1997-02-07 1998-08-13 Stryker Corporation Matrix-free osteogenic devices, implants and methods of use thereof
DE60017363T2 (en) 1999-02-02 2006-03-02 Wright Medical Technology Inc., Arlington CONTROLLED RELEASE OF A COMPOSITE MATERIAL
US6998137B2 (en) 2000-04-07 2006-02-14 Macromed, Inc. Proteins deposited onto sparingly soluble biocompatible particles for controlled protein release into a biological environment from a polymer matrix
US6589549B2 (en) * 2000-04-27 2003-07-08 Macromed, Incorporated Bioactive agent delivering system comprised of microparticles within a biodegradable to improve release profiles
US20070190102A1 (en) 2000-06-30 2007-08-16 Ping Luo Method of preparing hydroxyapatite based drug delivery implant for infection and cancer treatment
US6503109B1 (en) 2000-07-19 2003-01-07 Marshall D. Duffield Swivel drive assembly
US20080233165A1 (en) 2000-08-07 2008-09-25 Biolok International, Inc. Time release calcium sulfate and growth factor matrix for bone augmentation
US6949251B2 (en) 2001-03-02 2005-09-27 Stryker Corporation Porous β-tricalcium phosphate granules for regeneration of bone tissue
US7671012B2 (en) * 2004-02-10 2010-03-02 Biosurface Engineering Technologies, Inc. Formulations and methods for delivery of growth factor analogs
CN1267590C (en) * 2004-06-11 2006-08-02 清华大学 Preparing method for growth factor slow-releasing system for tissue repair
US7325262B2 (en) 2005-03-02 2008-02-05 Standard Textile Co., Inc. Bedding hem with associated interlining
EP1893174A2 (en) 2005-05-10 2008-03-05 Cytophil, Inc. Injectable hydrogels and methods of making and using same
US20060257492A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Depuy Products, Inc. Suspension of calcium phosphate particulates for local delivery of therapeutic agents
CN1733311A (en) * 2005-08-18 2006-02-15 同济大学 The preparation method of the nanofiber of a kind of packaging medicine or somatomedin
US20070248675A1 (en) 2005-09-08 2007-10-25 Gwangju Institute Of Science And Technology Composite comprising polysaccharide-functionalized nanoparticle and hydrogel matrix, a drug delivery system and a bone defect replacement matrix for sustained release comprising the same, and the preparation method thereof
EP2010104B1 (en) 2006-04-25 2018-09-05 Teleflex Medical Incorporated Calcium phosphate polymer composite and method
US20090264489A1 (en) 2008-04-18 2009-10-22 Warsaw Orthopedic, Inc. Method for Treating Acute Pain with a Formulated Drug Depot in Combination with a Liquid Formulation
AU2009200540A1 (en) * 2008-07-03 2010-01-21 Induce Biologics Inc. Use of immobilized antagonists for enhancing growth factor containing bioimplant effectiveness
US9492375B2 (en) * 2008-07-23 2016-11-15 Warsaw Orthopedic, Inc. Foam carrier for bone grafting
WO2010017288A1 (en) 2008-08-05 2010-02-11 The University Of Miami Composite bone grafts, particulate bone-calcium sulfate constructs, and methods of treating joint injuries
US20110027331A1 (en) 2009-07-29 2011-02-03 Warsaw Orthopedic, Inc. An implantable drug depot having a reversible phase transition material for treatment of pain and/or inflammation

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